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BE 2016-2017

2017-01-01T21:24:00Z

Ppeip :

= Objectif à atteindre =

Comme pour les saisons précédentes vous devez concevoir des robots pour concourir dans un jeu de balle.

Le terrain peut être marqué comme sur le schéma ci-dessous. Durant une manche les joueurs ne peuvent pas sortir du cadre principal. Les bords du terrain sont inclinés pour que la balle revienne vers la zone de jeu. Les lignes permettent de marquer le centre du terrain et les zones de garage des robots. Les robots devront pouvoir distinguer deux types de lignes, peu importe les couleurs.

[[Fichier:terrain2.png|500px|thumb|center|Schéma du terrain]]

Une manche est décomposée en plusieurs étapes.
* Le robot ramasseur est invité à sortir de son garage pour aller positionner la balle au centre du terrain. Cette invitation peut se faire après un but ou manuellement en début de partie. Quand la balle est correctement placée le robot ramasseur se gare et prévient les robots joueurs que le jeu peut démarrer.
* Les deux robots joueurs sortent de leur garage et vont chercher la balle en la repérant par leurs capteurs infrarouges. Si un robot capture la balle il demande au but adverse d'allumer sa balise infrarouge. Il essaye alors d'envoyer la balle dans le but. Au moment du tir, il permet au but d'éteindre sa balise.
* Soit le tir est raté et les robots continuent à tenter d'attraper la balle.
* Soit le tir est réussi et le but concerné le confirme, les robots joueurs vont se garer et le robot ramasseur entre en action. Les buts sont chargés d'afficher le score. Pour qu'un but soit marqué, il suffit que la balle rentre dans le but. Le sol du but est en pente pour que la balle ressorte automatiquement.

Une partie est constituée de plusieurs manches.

= Matériel à votre disposition pour les robots =

Vous devez construire votre robot à base de micro-contrôleur ATMega. Par rapport à la saison précédente vous avez plus de possibilités pour construire ce robot. Les possibilités sont classées de la plus simple à la plus complexe.
* Vous pouvez partir d'un des robots construits lors de la saison précédent. Ces robots ne sont pas forcément totalement fonctionnels mais les parties déjà réalisées peuvent vous faire gagner du temps pour avancer plus sur la programmation du robot.
* Vous pouvez construire un robot à partir d'un des deux chassis proposés, utiliser un Arduino Mega et concevoir un bouclier pour cet Arduino comportant des emplacements pour les divers composants nécessaires (contrôleur moteur, détecteur ultrason, détecteur de lignes, etc).
* Vous pouvez aussi fabriquer votre propre chassis avec deux plaques de plexiglass et y intégrer deux moto-réducteurs et leurs roues ainsi qu'une roue folle. Pour le micro-contrôleur vous pouvez aussi vous passer de l'Arduino Mega et concevoir votre propre circuit intégré à base de micro-contrôleur ATMega328p et de contrôleur moteurs TB6612FNG. Même les détecteurs de lignes peuvent être construits à partir de composants électroniques de base. Seul le sonar ultrason est trop complexe pour être conçu à partir des composants de base.
* Si vous aimez les défis vous pouvez aussi construire un robot avec un moto-réducteur de meilleure qualité et avec une carte électronique réalisée uniquement avec des composants électroniques de surface.

Les montages photographiques ci-dessous présente les éléments permettant de construire un robot sans trop souffrir et les composants de base pour construire un robot plus optimisé et personnalisé.

[[Fichier:robot-kit.jpg|300px|thumb|left|Chassis, Arduino Mega, détecteur couleur, sonar, contrôleur moteurs, phototransistor, modem ZigBee, détecteur de ligne]]
[[Fichier:robot-composant.jpg|300px|thumb|right|Moto-réducteurs et roues, micro-contrôleurs ATMega328p et quartz, contrôleur de moteurs TB6612FNG, interrupteur optique QRE1113]]
 

Des dispositifs mécaniques, comme une pince, peuvent être réalisés en utilisant des servo-moteurs et des pièces en plexiglas ou en MDF découpés à l'aide de la découpeuse laser du [http://www.fabricarium.fr/mediawiki-1.23.5/index.php?title=Accueil Fabricarium].
Pour les fixations vous avez de la visserie (vis, écrous, entretoises).

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:servo.jpg|Servo-moteur
Fichier:pince-robot.jpg|Exemple de pince
Fichier:entretoises.jpg|Visserie
</gallery>

Votre robot doit aussi repérer les balises infrarouge de la balle et des buts. Vous utiliserez des phototransistors IR pour cela. Le robot doit, enfin, être capable de communiquer avec les autres robots et les buts. La communication se fera via le protocole ZigBee que vous utiliserez comme une communication série par radio-fréquences.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:Phototransistor.jpg|Phototransistor IRE5
Fichier:Xbee.jpg|Émetteur-récepteur XBee
Fichier:Bouclier_XBee.jpg|Bouclier XBee pour Arduino
</gallery>

= Matériel à votre disposition pour les buts =

Les buts sont constitués :
* d'une cage de but à réaliser, par exemple, en plexiglas avec la découpeuse laser ;
* d'une balise infrarouge pouvant être activée à la demande ;
* d'un détecteur de passage de la balle (par phototransistor par exemple) ;
* d'un afficheur 7 segments pour le score.

Consultez les bureau d'études de l'an passé pour comprendre comment réaliser une balise infrarouge avec un micro-contrôleur. Cette année la fonctionnalité de clignotement de la balise à basse fréquence n'est pas nécessaire. Par contre il vous est demandé de gérer un afficheur 7 segments et un bouclier de communication par radio. Le micro-contrôleur de l'an passé, l'ATtiny85, ne sera pas suffisant pour gérer toutes les fonctionnalités du but de cette année. Vous utiliserez donc un Arduino Uno.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:LEDIR.jpg|LED infrarouge (940 nm)
Fichier:2n3904.png|Transistor pour LED
Fichier:Arduino Uno R3.jpg|Arduino Uno
Fichier:Serie7segments.png|Afficheur 7 segments
</gallery>

= Logiciels à utiliser =

Pour concevoir un schéma propre du câblage de votre robot vous pouvez utiliser [http://fritzing.org/home/ fritzing]. Tous les composants de votre robot ne sont pas modélisés dans fritzing. Voici une liste de composants supplémentaires mis au points par des élèves en IMA4 (Julie Debock, Hugo Vandenbunder et Sylvain Verdonck) et revus par les encadrants du bureau d'études :
* détecteur ultrason : [[Fichier:UltrasonicSensor_HCSR04.zip]]
* détecteur de ligne : [[Fichier:LineSensor_Sparkfun.zip]]
* capteur de couleurs : [[Fichier:ColorSensor_Adafruit_TCS34725.zip]]
* contrôleur de moteurs : [[Fichier:MotorDriver_Pololu_md08a.zip]]

Pour la conception de circuits imprimés nous vous recommandons le logiciel [http://www.cadsoftusa.com/download-eagle/freeware/ eagle] ou le précédent.

Pour la découpe laser de nombreux utilisateurs utilisent [https://inkscape.org/fr/ inkscape].

Pour la conception 3D solidwork est très utilisé. Vous pouvez tenter [http://www.freecadweb.org/?lang=fr_FR freeCAD] si vous cherchez un logiciel plus libre.

Pour le développement avec les plateformes Arduino, utilisez l'environnement du même nom. Si la programmation C++ vous fait peur, n'hésitez pas à ajouter l'outil [http://sourceforge.net/projects/ardublock/ ardublock] à cet environnement.

Pour vous aider dans la conception des circuits imprimés nous vous proposons des circuits modélisés avec fritzing que vous pourrez adapter à vos robots. Ces circuits ont été ébauchés par les élèves IMA4 sus-cités et lourdement modifiés par les encadrants du bureau d'études.

Un premier circuit vous donne un exemple de circuit pour les capteurs de l'avant du robot : [[Fichier:robot_capteur.zip]].
<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:robot_capteur_bb.png|Capteurs : plaque d'essai
Fichier:robot_capteur_schem.png|Capteurs : schéma
Fichier:robot_capteur_pcb.png|Capteurs : circuit imprimé
</gallery>

Un second circuit de type bouclier Arduino permet d'éviter tous les câbles entre l'Arduino et les contrôleurs de moteurs : [[Fichier:robot_bouclier.zip]]. Ce circuit est prévu pour 4 moteurs, les binômes avec des chassis bi-moteurs devront le simplifier.
<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:robot_bouclier_bb.png|Bouclier : plaque d'essai
Fichier:robot_bouclier_schem.png|Bouclier : schéma
Fichier:robot_bouclier_pcb.png|Bouclier : circuit imprimé
</gallery>

= Répartition des tâches =

Nous n'imposons pas de répartition rigide des tâches. Pour qu'une démonstration puisse se faire en fin de bureau d'étude il faut au moins deux robots joueurs, deux cages de buts et un robot ramasseur. Bien entendu plusieurs parties peuvent avoir lieu en même temps.

== Fonctionnement de la cage de but ==

Deux événements peuvent faire agir la cage de but :
* une balle pénètre dans la cage ;
* un message est envoyé à la cage par un robot.

Pour détecter une balle entrant dans la cage, le plus simple est d'y fixer un phototransistor infrarouge avec un cache adapté pour ne détecter la balle que lorsqu'elle se trouve dans la cage.

Lorsque que la balle est détectée il faut incrémenter le score (ce score est initialisé à zéro lors de la réinitialisation de l'Arduino). Il faut ensuite envoyer un message aux robots pour que les robots joueurs aillent se garer et que le robot ramasseur se mette en action. Le format des messages est a déterminer globalement, doit y figurer un champ destination qui permet de cibler un acteur précis et aussi un champ données pour préciser le message.

Quand un message est envoyé spécifiquement à la cage, c'est à dire qu'elle reconnait son identifiant dans le champs destination, elle doit activer ou arrêter sa balise infrarouge. Mettons que la balise est activée si la donnée est 1 et arrêtée si la donnée est 0.

Le câblage peut se faire en utilisant des plaques à essai ou en concevant un circuit imprimé avec le logiciel <tt>eagle</tt>.

== Robot ramasseur de balle ==

Un robot ramasseur de balle est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour éviter les collisions ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Le robot ramasseur de balle peut être activé soit manuellement par un bouton, soit sur réception d'un message lui étant destiné.

Une fois activé le robot se promène en changeant de direction jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et la capture avec sa pince.

Le robot se remet à se promener comme précédemment et s'arrête lorsqu'il détecte une ligne de la croix centrale. Il remonte cette ligne dans un sens et il analyse la prochaine intersection avec ses trois capteurs. S'il ne se trouve pas au centre du terrain il se retourne pour remonter la ligne dans l'autre sens. Une fois au centre du terrain, il lâche la balle et va se garer.

Il ne lui reste alors plus qu'à envoyer un message aux robots joueurs pour qu'ils jouent une manche.

Pour détecter les lignes les capteurs doivent être séparés de l'épaisseur des lignes au sol. Ainsi quand le capteur du milieu perdra la ligne, un des deux autres capteurs devrait l'apercevoir. De cette façon le robot saura par quel coté il perd la ligne et pourra tourner en sens inverse pour la retrouver sur le capteur central. Vous pouvez utiliser le temps entre deux pertes de ligne pour avoir une idée de la courbure de la ligne et lancer le robot dans une trajectoire courbe plutôt que rectiligne.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas.

== Robot compétiteur ==

Un robot compétiteur est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour ne pas rentrer dans les obstacles ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge et les buts ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un système d'éjection de la balle pour tirer ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Un robot compétiteur est activé par un message du robot ramasseur de balle. Il sort alors de son garage pour rentrer sur le terrain.

Une fois sur le terrain le robot s'y promène en changeant de direction lorsqu'il arrive en limite du terrain jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et tente de la capturer avec sa pince. Il demande alors au but adverse d'activer sa balise IR.

Le robot tourne jusqu'à trouver le but adverse et tire pour envoyer la balle dans le but. Après avoir tiré, il demande au but adverse d'arrêter sa balise IR.

Si le robot reçoit un message signalant qu'un but a été marqué, il va se garer. Pour cela il parcourt le terrain jusqu'à trouver une ligne de l'aire de jeu. Il suit cette ligne jusqu'à trouver l'intersection qui correspond à son garage.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas ou bois. Quand la pince se referme elle doit occulter la balle pour que le robot puisse détecter la balise du but.

== Réalisations des binômes ==

{| class="wikitable"
! Numéro !! Elèves !! Tâches !! Page
|-
| Binôme 1
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-1|Binôme 1 2016/2017]]
|-
| Binôme 2
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-2|Binôme 2 2016/2017]]
|-
| Binôme 3
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-3|Binôme 3 2016/2017]]
|-
| Binôme 4
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-4|Binôme 4 2016/2017]]
|-
| Binôme 5
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-5|Binôme 5 2016/2017]]
|-
| Binôme 6
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-6|Binôme 6 2016/2017]]
|-
| Binôme 7
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-7|Binôme 7 2016/2017]]
|-
| Binôme 8
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-8|Binôme 8 2016/2017]]
|-
| Binôme 9
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-9|Binôme 9 2016/2017]]
|-
| Binôme 10
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-10|Binôme 10 2016/2017]]
|-
| Binôme 11
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-11|Binôme 11 2016/2017]]
|-
|}

Fichier:Robot-composant.jpg

2017-01-01T21:22:22Z

Ppeip :

BE 2016-2017

2017-01-01T21:21:20Z

Ppeip :

= Objectif à atteindre =

Comme pour les saisons précédentes vous devez concevoir des robots pour concourir dans un jeu de balle.

Le terrain peut être marqué comme sur le schéma ci-dessous. Durant une manche les joueurs ne peuvent pas sortir du cadre principal. Les bords du terrain sont inclinés pour que la balle revienne vers la zone de jeu. Les lignes permettent de marquer le centre du terrain et les zones de garage des robots. Les robots devront pouvoir distinguer deux types de lignes, peu importe les couleurs.

[[Fichier:terrain2.png|500px|thumb|center|Schéma du terrain]]

Une manche est décomposée en plusieurs étapes.
* Le robot ramasseur est invité à sortir de son garage pour aller positionner la balle au centre du terrain. Cette invitation peut se faire après un but ou manuellement en début de partie. Quand la balle est correctement placée le robot ramasseur se gare et prévient les robots joueurs que le jeu peut démarrer.
* Les deux robots joueurs sortent de leur garage et vont chercher la balle en la repérant par leurs capteurs infrarouges. Si un robot capture la balle il demande au but adverse d'allumer sa balise infrarouge. Il essaye alors d'envoyer la balle dans le but. Au moment du tir, il permet au but d'éteindre sa balise.
* Soit le tir est raté et les robots continuent à tenter d'attraper la balle.
* Soit le tir est réussi et le but concerné le confirme, les robots joueurs vont se garer et le robot ramasseur entre en action. Les buts sont chargés d'afficher le score. Pour qu'un but soit marqué, il suffit que la balle rentre dans le but. Le sol du but est en pente pour que la balle ressorte automatiquement.

Une partie est constituée de plusieurs manches.

= Matériel à votre disposition pour les robots =

Vous devez construire votre robot à base de micro-contrôleur ATMega. Par rapport à la saison précédente vous avez plus de possibilités pour construire ce robot. Les possibilités sont classées de la plus simple à la plus complexe.
* Vous pouvez partir d'un des robots construits lors de la saison précédent. Ces robots ne sont pas forcément totalement fonctionnels mais les parties déjà réalisées peuvent vous faire gagner du temps pour avancer plus sur la programmation du robot.
* Vous pouvez construire un robot à partir d'un des deux chassis proposés, utiliser un Arduino Mega et concevoir un bouclier pour cet Arduino comportant des emplacements pour les divers composants nécessaires (contrôleur moteur, détecteur ultrason, détecteur de lignes, etc).
* Vous pouvez aussi fabriquer votre propre chassis avec deux plaques de plexiglass et y intégrer deux moto-réducteurs et leurs roues ainsi qu'une roue folle. Pour le micro-contrôleur vous pouvez aussi vous passer de l'Arduino Mega et concevoir votre propre circuit intégré à base de micro-contrôleur ATMega328p et de contrôleur moteurs TB6612FNG. Même les détecteurs de lignes peuvent être construits à partir de composants électroniques de base. Seul le sonar ultrason est trop complexe pour être conçu à partir des composants de base.
* Si vous aimez les défis vous pouvez aussi construire un robot avec un moto-réducteur de meilleure qualité et avec une carte électronique réalisée uniquement avec des composants électroniques de surface.

Les montages photographiques ci-dessous présente les éléments permettant de construire un robot sans trop souffrir et les composants de base pour construire un robot plus optimisé et personnalisé.

[[Fichier:robot-kit.jpg|300px|thumb|left|Chassis, Arduino Mega, détecteur couleur, sonar, contrôleur moteurs, phototransistor, modem ZigBee, détecteur de ligne]]
[[Fichier:robot-composant.jpg|300px|thumb|right|Moto-réducteurs et roues, micro-contrôleurs ATMega328p et quartz, contrôleur de moteurs TB6612FNG, interrupteur optique QRE1113]]

Des dispositifs mécaniques, comme une pince, peuvent être réalisés en utilisant des servo-moteurs et des pièces en plexiglas ou en MDF découpés à l'aide de la découpeuse laser du [http://www.fabricarium.fr/mediawiki-1.23.5/index.php?title=Accueil Fabricarium].
Pour les fixations vous avez de la visserie (vis, écrous, entretoises).

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:servo.jpg|Servo-moteur
Fichier:pince-robot.jpg|Exemple de pince
Fichier:entretoises.jpg|Visserie
</gallery>

Votre robot doit aussi repérer les balises infrarouge de la balle et des buts. Vous utiliserez des phototransistors IR pour cela. Le robot doit, enfin, être capable de communiquer avec les autres robots et les buts. La communication se fera via le protocole ZigBee que vous utiliserez comme une communication série par radio-fréquences.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:Phototransistor.jpg|Phototransistor IRE5
Fichier:Xbee.jpg|Émetteur-récepteur XBee
Fichier:Bouclier_XBee.jpg|Bouclier XBee pour Arduino
</gallery>

= Matériel à votre disposition pour les buts =

Les buts sont constitués :
* d'une cage de but à réaliser, par exemple, en plexiglas avec la découpeuse laser ;
* d'une balise infrarouge pouvant être activée à la demande ;
* d'un détecteur de passage de la balle (par phototransistor par exemple) ;
* d'un afficheur 7 segments pour le score.

Consultez les bureau d'études de l'an passé pour comprendre comment réaliser une balise infrarouge avec un micro-contrôleur. Cette année la fonctionnalité de clignotement de la balise à basse fréquence n'est pas nécessaire. Par contre il vous est demandé de gérer un afficheur 7 segments et un bouclier de communication par radio. Le micro-contrôleur de l'an passé, l'ATtiny85, ne sera pas suffisant pour gérer toutes les fonctionnalités du but de cette année. Vous utiliserez donc un Arduino Uno.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:LEDIR.jpg|LED infrarouge (940 nm)
Fichier:2n3904.png|Transistor pour LED
Fichier:Arduino Uno R3.jpg|Arduino Uno
Fichier:Serie7segments.png|Afficheur 7 segments
</gallery>

= Logiciels à utiliser =

Pour concevoir un schéma propre du câblage de votre robot vous pouvez utiliser [http://fritzing.org/home/ fritzing]. Tous les composants de votre robot ne sont pas modélisés dans fritzing. Voici une liste de composants supplémentaires mis au points par des élèves en IMA4 (Julie Debock, Hugo Vandenbunder et Sylvain Verdonck) et revus par les encadrants du bureau d'études :
* détecteur ultrason : [[Fichier:UltrasonicSensor_HCSR04.zip]]
* détecteur de ligne : [[Fichier:LineSensor_Sparkfun.zip]]
* capteur de couleurs : [[Fichier:ColorSensor_Adafruit_TCS34725.zip]]
* contrôleur de moteurs : [[Fichier:MotorDriver_Pololu_md08a.zip]]

Pour la conception de circuits imprimés nous vous recommandons le logiciel [http://www.cadsoftusa.com/download-eagle/freeware/ eagle] ou le précédent.

Pour la découpe laser de nombreux utilisateurs utilisent [https://inkscape.org/fr/ inkscape].

Pour la conception 3D solidwork est très utilisé. Vous pouvez tenter [http://www.freecadweb.org/?lang=fr_FR freeCAD] si vous cherchez un logiciel plus libre.

Pour le développement avec les plateformes Arduino, utilisez l'environnement du même nom. Si la programmation C++ vous fait peur, n'hésitez pas à ajouter l'outil [http://sourceforge.net/projects/ardublock/ ardublock] à cet environnement.

Pour vous aider dans la conception des circuits imprimés nous vous proposons des circuits modélisés avec fritzing que vous pourrez adapter à vos robots. Ces circuits ont été ébauchés par les élèves IMA4 sus-cités et lourdement modifiés par les encadrants du bureau d'études.

Un premier circuit vous donne un exemple de circuit pour les capteurs de l'avant du robot : [[Fichier:robot_capteur.zip]].
<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:robot_capteur_bb.png|Capteurs : plaque d'essai
Fichier:robot_capteur_schem.png|Capteurs : schéma
Fichier:robot_capteur_pcb.png|Capteurs : circuit imprimé
</gallery>

Un second circuit de type bouclier Arduino permet d'éviter tous les câbles entre l'Arduino et les contrôleurs de moteurs : [[Fichier:robot_bouclier.zip]]. Ce circuit est prévu pour 4 moteurs, les binômes avec des chassis bi-moteurs devront le simplifier.
<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:robot_bouclier_bb.png|Bouclier : plaque d'essai
Fichier:robot_bouclier_schem.png|Bouclier : schéma
Fichier:robot_bouclier_pcb.png|Bouclier : circuit imprimé
</gallery>

= Répartition des tâches =

Nous n'imposons pas de répartition rigide des tâches. Pour qu'une démonstration puisse se faire en fin de bureau d'étude il faut au moins deux robots joueurs, deux cages de buts et un robot ramasseur. Bien entendu plusieurs parties peuvent avoir lieu en même temps.

== Fonctionnement de la cage de but ==

Deux événements peuvent faire agir la cage de but :
* une balle pénètre dans la cage ;
* un message est envoyé à la cage par un robot.

Pour détecter une balle entrant dans la cage, le plus simple est d'y fixer un phototransistor infrarouge avec un cache adapté pour ne détecter la balle que lorsqu'elle se trouve dans la cage.

Lorsque que la balle est détectée il faut incrémenter le score (ce score est initialisé à zéro lors de la réinitialisation de l'Arduino). Il faut ensuite envoyer un message aux robots pour que les robots joueurs aillent se garer et que le robot ramasseur se mette en action. Le format des messages est a déterminer globalement, doit y figurer un champ destination qui permet de cibler un acteur précis et aussi un champ données pour préciser le message.

Quand un message est envoyé spécifiquement à la cage, c'est à dire qu'elle reconnait son identifiant dans le champs destination, elle doit activer ou arrêter sa balise infrarouge. Mettons que la balise est activée si la donnée est 1 et arrêtée si la donnée est 0.

Le câblage peut se faire en utilisant des plaques à essai ou en concevant un circuit imprimé avec le logiciel <tt>eagle</tt>.

== Robot ramasseur de balle ==

Un robot ramasseur de balle est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour éviter les collisions ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Le robot ramasseur de balle peut être activé soit manuellement par un bouton, soit sur réception d'un message lui étant destiné.

Une fois activé le robot se promène en changeant de direction jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et la capture avec sa pince.

Le robot se remet à se promener comme précédemment et s'arrête lorsqu'il détecte une ligne de la croix centrale. Il remonte cette ligne dans un sens et il analyse la prochaine intersection avec ses trois capteurs. S'il ne se trouve pas au centre du terrain il se retourne pour remonter la ligne dans l'autre sens. Une fois au centre du terrain, il lâche la balle et va se garer.

Il ne lui reste alors plus qu'à envoyer un message aux robots joueurs pour qu'ils jouent une manche.

Pour détecter les lignes les capteurs doivent être séparés de l'épaisseur des lignes au sol. Ainsi quand le capteur du milieu perdra la ligne, un des deux autres capteurs devrait l'apercevoir. De cette façon le robot saura par quel coté il perd la ligne et pourra tourner en sens inverse pour la retrouver sur le capteur central. Vous pouvez utiliser le temps entre deux pertes de ligne pour avoir une idée de la courbure de la ligne et lancer le robot dans une trajectoire courbe plutôt que rectiligne.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas.

== Robot compétiteur ==

Un robot compétiteur est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour ne pas rentrer dans les obstacles ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge et les buts ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un système d'éjection de la balle pour tirer ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Un robot compétiteur est activé par un message du robot ramasseur de balle. Il sort alors de son garage pour rentrer sur le terrain.

Une fois sur le terrain le robot s'y promène en changeant de direction lorsqu'il arrive en limite du terrain jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et tente de la capturer avec sa pince. Il demande alors au but adverse d'activer sa balise IR.

Le robot tourne jusqu'à trouver le but adverse et tire pour envoyer la balle dans le but. Après avoir tiré, il demande au but adverse d'arrêter sa balise IR.

Si le robot reçoit un message signalant qu'un but a été marqué, il va se garer. Pour cela il parcourt le terrain jusqu'à trouver une ligne de l'aire de jeu. Il suit cette ligne jusqu'à trouver l'intersection qui correspond à son garage.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas ou bois. Quand la pince se referme elle doit occulter la balle pour que le robot puisse détecter la balise du but.

== Réalisations des binômes ==

{| class="wikitable"
! Numéro !! Elèves !! Tâches !! Page
|-
| Binôme 1
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-1|Binôme 1 2016/2017]]
|-
| Binôme 2
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-2|Binôme 2 2016/2017]]
|-
| Binôme 3
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-3|Binôme 3 2016/2017]]
|-
| Binôme 4
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-4|Binôme 4 2016/2017]]
|-
| Binôme 5
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-5|Binôme 5 2016/2017]]
|-
| Binôme 6
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-6|Binôme 6 2016/2017]]
|-
| Binôme 7
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-7|Binôme 7 2016/2017]]
|-
| Binôme 8
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-8|Binôme 8 2016/2017]]
|-
| Binôme 9
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-9|Binôme 9 2016/2017]]
|-
| Binôme 10
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-10|Binôme 10 2016/2017]]
|-
| Binôme 11
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-11|Binôme 11 2016/2017]]
|-
|}

BE 2016-2017

2017-01-01T20:23:40Z

Ppeip :

= Objectif à atteindre =

Comme pour les saisons précédentes vous devez concevoir des robots pour concourir dans un jeu de balle.

Le terrain peut être marqué comme sur le schéma ci-dessous. Durant une manche les joueurs ne peuvent pas sortir du cadre principal. Les bords du terrain sont inclinés pour que la balle revienne vers la zone de jeu. Les lignes permettent de marquer le centre du terrain et les zones de garage des robots. Les robots devront pouvoir distinguer deux types de lignes, peu importe les couleurs.

[[Fichier:terrain2.png|500px|thumb|center|Schéma du terrain]]

Une manche est décomposée en plusieurs étapes.
* Le robot ramasseur est invité à sortir de son garage pour aller positionner la balle au centre du terrain. Cette invitation peut se faire après un but ou manuellement en début de partie. Quand la balle est correctement placée le robot ramasseur se gare et prévient les robots joueurs que le jeu peut démarrer.
* Les deux robots joueurs sortent de leur garage et vont chercher la balle en la repérant par leurs capteurs infrarouges. Si un robot capture la balle il demande au but adverse d'allumer sa balise infrarouge. Il essaye alors d'envoyer la balle dans le but. Au moment du tir, il permet au but d'éteindre sa balise.
* Soit le tir est raté et les robots continuent à tenter d'attraper la balle.
* Soit le tir est réussi et le but concerné le confirme, les robots joueurs vont se garer et le robot ramasseur entre en action. Les buts sont chargés d'afficher le score. Pour qu'un but soit marqué, il suffit que la balle rentre dans le but. Le sol du but est en pente pour que la balle ressorte automatiquement.

Une partie est constituée de plusieurs manches.

= Matériel à votre disposition pour les robots =

Vous devez construire votre robot à base de micro-contrôleur ATMega. Par rapport à la saison précédente vous avez plus de possibilités pour construire ce robot. Les possibilités sont classées de la plus simple à la plus complexe.
* Vous pouvez partir d'un des robots construits lors de la saison précédent. Ces robots ne sont pas forcément totalement fonctionnels mais les parties déjà réalisées peuvent vous faire gagner du temps pour avancer plus sur la programmation du robot.
* Vous pouvez construire un robot à partir d'un des deux chassis proposés, utiliser un Arduino Mega et concevoir un bouclier pour cet Arduino comportant des emplacements pour les divers composants nécessaires (contrôleur moteur, détecteur ultrason, détecteur de lignes, etc).
* Vous pouvez aussi fabriquer votre propre chassis avec deux plaques de plexiglass et y intégrer deux moto-réducteurs et leurs roues ainsi qu'une roue folle. Pour le micro-contrôleur vous pouvez aussi vous passer de l'Arduino Mega et concevoir votre propre circuit intégré à base de micro-contrôleur ATMega328p et de contrôleur moteurs TB6612FNG. Même les détecteurs de lignes peuvent être construits à partir de composants électroniques de base. Seul le sonar ultrason est trop complexe pour être conçu à partir des composants de base.
* Si vous aimez les défis vous pouvez aussi construire un robot avec un moto-réducteur de meilleure qualité et avec une carte électronique réalisée uniquement avec des composants électroniques de surface.

Le montage photographique ci-dessous présente les éléments permettant de construire un robot sans trop souffrir.

[[Fichier:robot-kit.jpg|300px|thumb|center|Chassis, Arduino Mega, détecteur couleur, sonar, contrôleur moteurs, phototransistor, modem ZigBee, détecteur de ligne]]

Cet autre montage photographique présente les éléments de base pour construire un robot plus optimisé et personnalisé.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:arduino-mega.jpg|Arduino Mega2560
Fichier:chassis-2roues.jpg|Châssis 2 roues
Fichier:chassis-4roues.jpg|Châssis 4 roues
</gallery>

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:controleur-moteurs.jpg|Contrôleurs TB6612FNG
Fichier:capteur-sr04.jpg|Capteur Ultrasons
Fichier:capteur-QRE1113.jpg|Capteur de ligne
Fichier:capteur-couleur.jpg|Capteur de couleur
</gallery>

Des dispositifs mécaniques, comme une pince, peuvent être réalisés en utilisant des servo-moteurs et des pièces en plexiglas ou en MDF découpés à l'aide de la découpeuse laser du [http://www.fabricarium.fr/mediawiki-1.23.5/index.php?title=Accueil Fabricarium].
Pour les fixations vous avez de la visserie (vis, écrous, entretoises).

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:servo.jpg|Servo-moteur
Fichier:pince-robot.jpg|Exemple de pince
Fichier:entretoises.jpg|Visserie
</gallery>

Il serait possible d'effectuer le câblage uniquement en soudant. Pour faciliter le montage et permettre de faire des tests il vous est mis à disposition une plaque d'essais et des câbles avec connecteurs. Pour la partie mécanique vous pouvez utiliser divers éléments de visserie (entretoises, vis et écrous).

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:plaque-essai.jpg|Plaque d'essais
Fichier:cables-males.jpg|Câbles
Fichier:cables-male-femelle.jpg|Câbles
</gallery>

Votre robot doit aussi repérer les balises infrarouge de la balle et des buts. Vous utiliserez des phototransistors IR pour cela. Le robot doit, enfin, être capable de communiquer avec les autres robots et les buts. La communication se fera via le protocole ZigBee que vous utiliserez comme une communication série par radio-fréquences.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:Phototransistor.jpg|Phototransistor IRE5
Fichier:Xbee.jpg|Émetteur-récepteur XBee
Fichier:Bouclier_XBee.jpg|Bouclier XBee pour Arduino
</gallery>

= Matériel à votre disposition pour les buts =

Les buts sont constitués :
* d'une cage de but à réaliser, par exemple, en plexiglas avec la découpeuse laser ;
* d'une balise infrarouge pouvant être activée à la demande ;
* d'un détecteur de passage de la balle (par phototransistor par exemple) ;
* d'un afficheur 7 segments pour le score.

Consultez les bureau d'études de l'an passé pour comprendre comment réaliser une balise infrarouge avec un micro-contrôleur. Cette année la fonctionnalité de clignotement de la balise à basse fréquence n'est pas nécessaire. Par contre il vous est demandé de gérer un afficheur 7 segments et un bouclier de communication par radio. Le micro-contrôleur de l'an passé, l'ATtiny85, ne sera pas suffisant pour gérer toutes les fonctionnalités du but de cette année. Vous utiliserez donc un Arduino Uno.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:LEDIR.jpg|LED infrarouge (940 nm)
Fichier:2n3904.png|Transistor pour LED
Fichier:Arduino Uno R3.jpg|Arduino Uno
Fichier:Serie7segments.png|Afficheur 7 segments
</gallery>

= Logiciels à utiliser =

Pour concevoir un schéma propre du câblage de votre robot vous pouvez utiliser [http://fritzing.org/home/ fritzing]. Tous les composants de votre robot ne sont pas modélisés dans fritzing. Voici une liste de composants supplémentaires mis au points par des élèves en IMA4 (Julie Debock, Hugo Vandenbunder et Sylvain Verdonck) et revus par les encadrants du bureau d'études :
* détecteur ultrason : [[Fichier:UltrasonicSensor_HCSR04.zip]]
* détecteur de ligne : [[Fichier:LineSensor_Sparkfun.zip]]
* capteur de couleurs : [[Fichier:ColorSensor_Adafruit_TCS34725.zip]]
* contrôleur de moteurs : [[Fichier:MotorDriver_Pololu_md08a.zip]]

Pour la conception de circuits imprimés nous vous recommandons le logiciel [http://www.cadsoftusa.com/download-eagle/freeware/ eagle] ou le précédent.

Pour la découpe laser de nombreux utilisateurs utilisent [https://inkscape.org/fr/ inkscape].

Pour la conception 3D solidwork est très utilisé. Vous pouvez tenter [http://www.freecadweb.org/?lang=fr_FR freeCAD] si vous cherchez un logiciel plus libre.

Pour le développement avec les plateformes Arduino, utilisez l'environnement du même nom. Si la programmation C++ vous fait peur, n'hésitez pas à ajouter l'outil [http://sourceforge.net/projects/ardublock/ ardublock] à cet environnement.

Pour vous aider dans la conception des circuits imprimés nous vous proposons des circuits modélisés avec fritzing que vous pourrez adapter à vos robots. Ces circuits ont été ébauchés par les élèves IMA4 sus-cités et lourdement modifiés par les encadrants du bureau d'études.

Un premier circuit vous donne un exemple de circuit pour les capteurs de l'avant du robot : [[Fichier:robot_capteur.zip]].
<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:robot_capteur_bb.png|Capteurs : plaque d'essai
Fichier:robot_capteur_schem.png|Capteurs : schéma
Fichier:robot_capteur_pcb.png|Capteurs : circuit imprimé
</gallery>

Un second circuit de type bouclier Arduino permet d'éviter tous les câbles entre l'Arduino et les contrôleurs de moteurs : [[Fichier:robot_bouclier.zip]]. Ce circuit est prévu pour 4 moteurs, les binômes avec des chassis bi-moteurs devront le simplifier.
<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:robot_bouclier_bb.png|Bouclier : plaque d'essai
Fichier:robot_bouclier_schem.png|Bouclier : schéma
Fichier:robot_bouclier_pcb.png|Bouclier : circuit imprimé
</gallery>

= Répartition des tâches =

Nous n'imposons pas de répartition rigide des tâches. Pour qu'une démonstration puisse se faire en fin de bureau d'étude il faut au moins deux robots joueurs, deux cages de buts et un robot ramasseur. Bien entendu plusieurs parties peuvent avoir lieu en même temps.

== Fonctionnement de la cage de but ==

Deux événements peuvent faire agir la cage de but :
* une balle pénètre dans la cage ;
* un message est envoyé à la cage par un robot.

Pour détecter une balle entrant dans la cage, le plus simple est d'y fixer un phototransistor infrarouge avec un cache adapté pour ne détecter la balle que lorsqu'elle se trouve dans la cage.

Lorsque que la balle est détectée il faut incrémenter le score (ce score est initialisé à zéro lors de la réinitialisation de l'Arduino). Il faut ensuite envoyer un message aux robots pour que les robots joueurs aillent se garer et que le robot ramasseur se mette en action. Le format des messages est a déterminer globalement, doit y figurer un champ destination qui permet de cibler un acteur précis et aussi un champ données pour préciser le message.

Quand un message est envoyé spécifiquement à la cage, c'est à dire qu'elle reconnait son identifiant dans le champs destination, elle doit activer ou arrêter sa balise infrarouge. Mettons que la balise est activée si la donnée est 1 et arrêtée si la donnée est 0.

Le câblage peut se faire en utilisant des plaques à essai ou en concevant un circuit imprimé avec le logiciel <tt>eagle</tt>.

== Robot ramasseur de balle ==

Un robot ramasseur de balle est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour éviter les collisions ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Le robot ramasseur de balle peut être activé soit manuellement par un bouton, soit sur réception d'un message lui étant destiné.

Une fois activé le robot se promène en changeant de direction jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et la capture avec sa pince.

Le robot se remet à se promener comme précédemment et s'arrête lorsqu'il détecte une ligne de la croix centrale. Il remonte cette ligne dans un sens et il analyse la prochaine intersection avec ses trois capteurs. S'il ne se trouve pas au centre du terrain il se retourne pour remonter la ligne dans l'autre sens. Une fois au centre du terrain, il lâche la balle et va se garer.

Il ne lui reste alors plus qu'à envoyer un message aux robots joueurs pour qu'ils jouent une manche.

Pour détecter les lignes les capteurs doivent être séparés de l'épaisseur des lignes au sol. Ainsi quand le capteur du milieu perdra la ligne, un des deux autres capteurs devrait l'apercevoir. De cette façon le robot saura par quel coté il perd la ligne et pourra tourner en sens inverse pour la retrouver sur le capteur central. Vous pouvez utiliser le temps entre deux pertes de ligne pour avoir une idée de la courbure de la ligne et lancer le robot dans une trajectoire courbe plutôt que rectiligne.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas.

== Robot compétiteur ==

Un robot compétiteur est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour ne pas rentrer dans les obstacles ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge et les buts ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un système d'éjection de la balle pour tirer ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Un robot compétiteur est activé par un message du robot ramasseur de balle. Il sort alors de son garage pour rentrer sur le terrain.

Une fois sur le terrain le robot s'y promène en changeant de direction lorsqu'il arrive en limite du terrain jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et tente de la capturer avec sa pince. Il demande alors au but adverse d'activer sa balise IR.

Le robot tourne jusqu'à trouver le but adverse et tire pour envoyer la balle dans le but. Après avoir tiré, il demande au but adverse d'arrêter sa balise IR.

Si le robot reçoit un message signalant qu'un but a été marqué, il va se garer. Pour cela il parcourt le terrain jusqu'à trouver une ligne de l'aire de jeu. Il suit cette ligne jusqu'à trouver l'intersection qui correspond à son garage.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas ou bois. Quand la pince se referme elle doit occulter la balle pour que le robot puisse détecter la balise du but.

== Réalisations des binômes ==

{| class="wikitable"
! Numéro !! Elèves !! Tâches !! Page
|-
| Binôme 1
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-1|Binôme 1 2016/2017]]
|-
| Binôme 2
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-2|Binôme 2 2016/2017]]
|-
| Binôme 3
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-3|Binôme 3 2016/2017]]
|-
| Binôme 4
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-4|Binôme 4 2016/2017]]
|-
| Binôme 5
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-5|Binôme 5 2016/2017]]
|-
| Binôme 6
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-6|Binôme 6 2016/2017]]
|-
| Binôme 7
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-7|Binôme 7 2016/2017]]
|-
| Binôme 8
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-8|Binôme 8 2016/2017]]
|-
| Binôme 9
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-9|Binôme 9 2016/2017]]
|-
| Binôme 10
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-10|Binôme 10 2016/2017]]
|-
| Binôme 11
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-11|Binôme 11 2016/2017]]
|-
|}

BE 2016-2017

2017-01-01T20:22:39Z

Ppeip :

= Objectif à atteindre =

Comme pour les saisons précédentes vous devez concevoir des robots pour concourir dans un jeu de balle.

Le terrain peut être marqué comme sur le schéma ci-dessous. Durant une manche les joueurs ne peuvent pas sortir du cadre principal. Les bords du terrain sont inclinés pour que la balle revienne vers la zone de jeu. Les lignes permettent de marquer le centre du terrain et les zones de garage des robots. Les robots devront pouvoir distinguer deux types de lignes, peu importe les couleurs.

[[Fichier:terrain2.png|500px|thumb|center|Schéma du terrain]]

Une manche est décomposée en plusieurs étapes.
* Le robot ramasseur est invité à sortir de son garage pour aller positionner la balle au centre du terrain. Cette invitation peut se faire après un but ou manuellement en début de partie. Quand la balle est correctement placée le robot ramasseur se gare et prévient les robots joueurs que le jeu peut démarrer.
* Les deux robots joueurs sortent de leur garage et vont chercher la balle en la repérant par leurs capteurs infrarouges. Si un robot capture la balle il demande au but adverse d'allumer sa balise infrarouge. Il essaye alors d'envoyer la balle dans le but. Au moment du tir, il permet au but d'éteindre sa balise.
* Soit le tir est raté et les robots continuent à tenter d'attraper la balle.
* Soit le tir est réussi et le but concerné le confirme, les robots joueurs vont se garer et le robot ramasseur entre en action. Les buts sont chargés d'afficher le score. Pour qu'un but soit marqué, il suffit que la balle rentre dans le but. Le sol du but est en pente pour que la balle ressorte automatiquement.

Une partie est constituée de plusieurs manches.

= Matériel à votre disposition pour les robots =

Vous devez construire votre robot à base de micro-contrôleur ATMega. Par rapport à la saison précédente vous avez plus de possibilités pour construire ce robot. Les possibilités sont classées de la plus simple à la plus complexe.
* Vous pouvez partir d'un des robots construits lors de la saison précédent. Ces robots ne sont pas forcément totalement fonctionnels mais les parties déjà réalisées peuvent vous faire gagner du temps pour avancer plus sur la programmation du robot.
* Vous pouvez construire un robot à partir d'un des deux chassis proposés, utiliser un Arduino Mega et concevoir un bouclier pour cet Arduino comportant des emplacements pour les divers composants nécessaires (contrôleur moteur, détecteur ultrason, détecteur de lignes, etc).
* Vous pouvez aussi fabriquer votre propre chassis avec deux plaques de plexiglass et y intégrer deux moto-réducteurs et leurs roues ainsi qu'une roue folle. Pour le micro-contrôleur vous pouvez aussi vous passer de l'Arduino Mega et concevoir votre propre circuit intégré à base de micro-contrôleur ATMega328p et de contrôleur moteurs TB6612FNG. Même les détecteurs de lignes peuvent être construits à partir de composants électroniques de base. Seul le sonar ultrason est trop complexe pour être conçu à partir des composants de base.
* Si vous aimez les défis vous pouvez aussi construire un robot avec un moto-réducteur de meilleure qualité et avec une carte électronique réalisée uniquement avec des composants électroniques de surface.

Le montage photographique ci-dessous présente les éléments permettant de construire un robot sans trop souffrir.

[[Fichier:robot-kit.jpg|500px|thumb|center|Chassis, Arduino Mega, détecteur couleur, sonar, contrôleur moteurs, phototransistor, modem ZigBee, détecteur de ligne]]

Cet autre montage photographique présente les éléments de base pour construire un robot plus optimisé et personnalisé.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:arduino-mega.jpg|Arduino Mega2560
Fichier:chassis-2roues.jpg|Châssis 2 roues
Fichier:chassis-4roues.jpg|Châssis 4 roues
</gallery>

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:controleur-moteurs.jpg|Contrôleurs TB6612FNG
Fichier:capteur-sr04.jpg|Capteur Ultrasons
Fichier:capteur-QRE1113.jpg|Capteur de ligne
Fichier:capteur-couleur.jpg|Capteur de couleur
</gallery>

Des dispositifs mécaniques, comme une pince, peuvent être réalisés en utilisant des servo-moteurs et des pièces en plexiglas ou en MDF découpés à l'aide de la découpeuse laser du [http://www.fabricarium.fr/mediawiki-1.23.5/index.php?title=Accueil Fabricarium].
Pour les fixations vous avez de la visserie (vis, écrous, entretoises).

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:servo.jpg|Servo-moteur
Fichier:pince-robot.jpg|Exemple de pince
Fichier:entretoises.jpg|Visserie
</gallery>

Il serait possible d'effectuer le câblage uniquement en soudant. Pour faciliter le montage et permettre de faire des tests il vous est mis à disposition une plaque d'essais et des câbles avec connecteurs. Pour la partie mécanique vous pouvez utiliser divers éléments de visserie (entretoises, vis et écrous).

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:plaque-essai.jpg|Plaque d'essais
Fichier:cables-males.jpg|Câbles
Fichier:cables-male-femelle.jpg|Câbles
</gallery>

Votre robot doit aussi repérer les balises infrarouge de la balle et des buts. Vous utiliserez des phototransistors IR pour cela. Le robot doit, enfin, être capable de communiquer avec les autres robots et les buts. La communication se fera via le protocole ZigBee que vous utiliserez comme une communication série par radio-fréquences.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:Phototransistor.jpg|Phototransistor IRE5
Fichier:Xbee.jpg|Émetteur-récepteur XBee
Fichier:Bouclier_XBee.jpg|Bouclier XBee pour Arduino
</gallery>

= Matériel à votre disposition pour les buts =

Les buts sont constitués :
* d'une cage de but à réaliser, par exemple, en plexiglas avec la découpeuse laser ;
* d'une balise infrarouge pouvant être activée à la demande ;
* d'un détecteur de passage de la balle (par phototransistor par exemple) ;
* d'un afficheur 7 segments pour le score.

Consultez les bureau d'études de l'an passé pour comprendre comment réaliser une balise infrarouge avec un micro-contrôleur. Cette année la fonctionnalité de clignotement de la balise à basse fréquence n'est pas nécessaire. Par contre il vous est demandé de gérer un afficheur 7 segments et un bouclier de communication par radio. Le micro-contrôleur de l'an passé, l'ATtiny85, ne sera pas suffisant pour gérer toutes les fonctionnalités du but de cette année. Vous utiliserez donc un Arduino Uno.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:LEDIR.jpg|LED infrarouge (940 nm)
Fichier:2n3904.png|Transistor pour LED
Fichier:Arduino Uno R3.jpg|Arduino Uno
Fichier:Serie7segments.png|Afficheur 7 segments
</gallery>

= Logiciels à utiliser =

Pour concevoir un schéma propre du câblage de votre robot vous pouvez utiliser [http://fritzing.org/home/ fritzing]. Tous les composants de votre robot ne sont pas modélisés dans fritzing. Voici une liste de composants supplémentaires mis au points par des élèves en IMA4 (Julie Debock, Hugo Vandenbunder et Sylvain Verdonck) et revus par les encadrants du bureau d'études :
* détecteur ultrason : [[Fichier:UltrasonicSensor_HCSR04.zip]]
* détecteur de ligne : [[Fichier:LineSensor_Sparkfun.zip]]
* capteur de couleurs : [[Fichier:ColorSensor_Adafruit_TCS34725.zip]]
* contrôleur de moteurs : [[Fichier:MotorDriver_Pololu_md08a.zip]]

Pour la conception de circuits imprimés nous vous recommandons le logiciel [http://www.cadsoftusa.com/download-eagle/freeware/ eagle] ou le précédent.

Pour la découpe laser de nombreux utilisateurs utilisent [https://inkscape.org/fr/ inkscape].

Pour la conception 3D solidwork est très utilisé. Vous pouvez tenter [http://www.freecadweb.org/?lang=fr_FR freeCAD] si vous cherchez un logiciel plus libre.

Pour le développement avec les plateformes Arduino, utilisez l'environnement du même nom. Si la programmation C++ vous fait peur, n'hésitez pas à ajouter l'outil [http://sourceforge.net/projects/ardublock/ ardublock] à cet environnement.

Pour vous aider dans la conception des circuits imprimés nous vous proposons des circuits modélisés avec fritzing que vous pourrez adapter à vos robots. Ces circuits ont été ébauchés par les élèves IMA4 sus-cités et lourdement modifiés par les encadrants du bureau d'études.

Un premier circuit vous donne un exemple de circuit pour les capteurs de l'avant du robot : [[Fichier:robot_capteur.zip]].
<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:robot_capteur_bb.png|Capteurs : plaque d'essai
Fichier:robot_capteur_schem.png|Capteurs : schéma
Fichier:robot_capteur_pcb.png|Capteurs : circuit imprimé
</gallery>

Un second circuit de type bouclier Arduino permet d'éviter tous les câbles entre l'Arduino et les contrôleurs de moteurs : [[Fichier:robot_bouclier.zip]]. Ce circuit est prévu pour 4 moteurs, les binômes avec des chassis bi-moteurs devront le simplifier.
<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:robot_bouclier_bb.png|Bouclier : plaque d'essai
Fichier:robot_bouclier_schem.png|Bouclier : schéma
Fichier:robot_bouclier_pcb.png|Bouclier : circuit imprimé
</gallery>

= Répartition des tâches =

Nous n'imposons pas de répartition rigide des tâches. Pour qu'une démonstration puisse se faire en fin de bureau d'étude il faut au moins deux robots joueurs, deux cages de buts et un robot ramasseur. Bien entendu plusieurs parties peuvent avoir lieu en même temps.

== Fonctionnement de la cage de but ==

Deux événements peuvent faire agir la cage de but :
* une balle pénètre dans la cage ;
* un message est envoyé à la cage par un robot.

Pour détecter une balle entrant dans la cage, le plus simple est d'y fixer un phototransistor infrarouge avec un cache adapté pour ne détecter la balle que lorsqu'elle se trouve dans la cage.

Lorsque que la balle est détectée il faut incrémenter le score (ce score est initialisé à zéro lors de la réinitialisation de l'Arduino). Il faut ensuite envoyer un message aux robots pour que les robots joueurs aillent se garer et que le robot ramasseur se mette en action. Le format des messages est a déterminer globalement, doit y figurer un champ destination qui permet de cibler un acteur précis et aussi un champ données pour préciser le message.

Quand un message est envoyé spécifiquement à la cage, c'est à dire qu'elle reconnait son identifiant dans le champs destination, elle doit activer ou arrêter sa balise infrarouge. Mettons que la balise est activée si la donnée est 1 et arrêtée si la donnée est 0.

Le câblage peut se faire en utilisant des plaques à essai ou en concevant un circuit imprimé avec le logiciel <tt>eagle</tt>.

== Robot ramasseur de balle ==

Un robot ramasseur de balle est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour éviter les collisions ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Le robot ramasseur de balle peut être activé soit manuellement par un bouton, soit sur réception d'un message lui étant destiné.

Une fois activé le robot se promène en changeant de direction jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et la capture avec sa pince.

Le robot se remet à se promener comme précédemment et s'arrête lorsqu'il détecte une ligne de la croix centrale. Il remonte cette ligne dans un sens et il analyse la prochaine intersection avec ses trois capteurs. S'il ne se trouve pas au centre du terrain il se retourne pour remonter la ligne dans l'autre sens. Une fois au centre du terrain, il lâche la balle et va se garer.

Il ne lui reste alors plus qu'à envoyer un message aux robots joueurs pour qu'ils jouent une manche.

Pour détecter les lignes les capteurs doivent être séparés de l'épaisseur des lignes au sol. Ainsi quand le capteur du milieu perdra la ligne, un des deux autres capteurs devrait l'apercevoir. De cette façon le robot saura par quel coté il perd la ligne et pourra tourner en sens inverse pour la retrouver sur le capteur central. Vous pouvez utiliser le temps entre deux pertes de ligne pour avoir une idée de la courbure de la ligne et lancer le robot dans une trajectoire courbe plutôt que rectiligne.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas.

== Robot compétiteur ==

Un robot compétiteur est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour ne pas rentrer dans les obstacles ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge et les buts ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un système d'éjection de la balle pour tirer ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Un robot compétiteur est activé par un message du robot ramasseur de balle. Il sort alors de son garage pour rentrer sur le terrain.

Une fois sur le terrain le robot s'y promène en changeant de direction lorsqu'il arrive en limite du terrain jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et tente de la capturer avec sa pince. Il demande alors au but adverse d'activer sa balise IR.

Le robot tourne jusqu'à trouver le but adverse et tire pour envoyer la balle dans le but. Après avoir tiré, il demande au but adverse d'arrêter sa balise IR.

Si le robot reçoit un message signalant qu'un but a été marqué, il va se garer. Pour cela il parcourt le terrain jusqu'à trouver une ligne de l'aire de jeu. Il suit cette ligne jusqu'à trouver l'intersection qui correspond à son garage.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas ou bois. Quand la pince se referme elle doit occulter la balle pour que le robot puisse détecter la balise du but.

== Réalisations des binômes ==

{| class="wikitable"
! Numéro !! Elèves !! Tâches !! Page
|-
| Binôme 1
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-1|Binôme 1 2016/2017]]
|-
| Binôme 2
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-2|Binôme 2 2016/2017]]
|-
| Binôme 3
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-3|Binôme 3 2016/2017]]
|-
| Binôme 4
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-4|Binôme 4 2016/2017]]
|-
| Binôme 5
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-5|Binôme 5 2016/2017]]
|-
| Binôme 6
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-6|Binôme 6 2016/2017]]
|-
| Binôme 7
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-7|Binôme 7 2016/2017]]
|-
| Binôme 8
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-8|Binôme 8 2016/2017]]
|-
| Binôme 9
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-9|Binôme 9 2016/2017]]
|-
| Binôme 10
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-10|Binôme 10 2016/2017]]
|-
| Binôme 11
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-11|Binôme 11 2016/2017]]
|-
|}

BE 2016-2017

2017-01-01T20:22:03Z

Ppeip :

= Objectif à atteindre =

Comme pour les saisons précédentes vous devez concevoir des robots pour concourir dans un jeu de balle.

Le terrain peut être marqué comme sur le schéma ci-dessous. Durant une manche les joueurs ne peuvent pas sortir du cadre principal. Les bords du terrain sont inclinés pour que la balle revienne vers la zone de jeu. Les lignes permettent de marquer le centre du terrain et les zones de garage des robots. Les robots devront pouvoir distinguer deux types de lignes, peu importe les couleurs.

[[Fichier:terrain2.png|500px|thumb|center|Schéma du terrain]]

Une manche est décomposée en plusieurs étapes.
* Le robot ramasseur est invité à sortir de son garage pour aller positionner la balle au centre du terrain. Cette invitation peut se faire après un but ou manuellement en début de partie. Quand la balle est correctement placée le robot ramasseur se gare et prévient les robots joueurs que le jeu peut démarrer.
* Les deux robots joueurs sortent de leur garage et vont chercher la balle en la repérant par leurs capteurs infrarouges. Si un robot capture la balle il demande au but adverse d'allumer sa balise infrarouge. Il essaye alors d'envoyer la balle dans le but. Au moment du tir, il permet au but d'éteindre sa balise.
* Soit le tir est raté et les robots continuent à tenter d'attraper la balle.
* Soit le tir est réussi et le but concerné le confirme, les robots joueurs vont se garer et le robot ramasseur entre en action. Les buts sont chargés d'afficher le score. Pour qu'un but soit marqué, il suffit que la balle rentre dans le but. Le sol du but est en pente pour que la balle ressorte automatiquement.

Une partie est constituée de plusieurs manches.

= Matériel à votre disposition pour les robots =

Vous devez construire votre robot à base de micro-contrôleur ATMega. Par rapport à la saison précédente vous avez plus de possibilités pour construire ce robot. Les possibilités sont classées de la plus simple à la plus complexe.
* Vous pouvez partir d'un des robots construits lors de la saison précédent. Ces robots ne sont pas forcément totalement fonctionnels mais les parties déjà réalisées peuvent vous faire gagner du temps pour avancer plus sur la programmation du robot.
* Vous pouvez construire un robot à partir d'un des deux chassis proposés, utiliser un Arduino Mega et concevoir un bouclier pour cet Arduino comportant des emplacements pour les divers composants nécessaires (contrôleur moteur, détecteur ultrason, détecteur de lignes, etc).
* Vous pouvez aussi fabriquer votre propre chassis avec deux plaques de plexiglass et y intégrer deux moto-réducteurs et leurs roues ainsi qu'une roue folle. Pour le micro-contrôleur vous pouvez aussi vous passer de l'Arduino Mega et concevoir votre propre circuit intégré à base de micro-contrôleur ATMega328p et de contrôleur moteurs TB6612FNG. Même les détecteurs de lignes peuvent être construits à partir de composants électroniques de base. Seul le sonar ultrason est trop complexe pour être conçu à partir des composants de base.
* Si vous aimez les défis vous pouvez aussi construire un robot avec un moto-réducteur de meilleure qualité et avec une carte électronique réalisée uniquement avec des composants électroniques de surface.

Le montage photographique ci-dessous présente les éléments permettant de construire un robot sans trop souffrir.

[[Fichier:robot-kit.png|500px|thumb|center|Chassis, Arduino Mega, détecteur couleur, sonar, contrôleur moteurs, phototransistor, modem ZigBee, détecteur de ligne]]

Cet autre montage photographique présente les éléments de base pour construire un robot plus optimisé et personnalisé.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:arduino-mega.jpg|Arduino Mega2560
Fichier:chassis-2roues.jpg|Châssis 2 roues
Fichier:chassis-4roues.jpg|Châssis 4 roues
</gallery>

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:controleur-moteurs.jpg|Contrôleurs TB6612FNG
Fichier:capteur-sr04.jpg|Capteur Ultrasons
Fichier:capteur-QRE1113.jpg|Capteur de ligne
Fichier:capteur-couleur.jpg|Capteur de couleur
</gallery>

Des dispositifs mécaniques, comme une pince, peuvent être réalisés en utilisant des servo-moteurs et des pièces en plexiglas ou en MDF découpés à l'aide de la découpeuse laser du [http://www.fabricarium.fr/mediawiki-1.23.5/index.php?title=Accueil Fabricarium].
Pour les fixations vous avez de la visserie (vis, écrous, entretoises).

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:servo.jpg|Servo-moteur
Fichier:pince-robot.jpg|Exemple de pince
Fichier:entretoises.jpg|Visserie
</gallery>

Il serait possible d'effectuer le câblage uniquement en soudant. Pour faciliter le montage et permettre de faire des tests il vous est mis à disposition une plaque d'essais et des câbles avec connecteurs. Pour la partie mécanique vous pouvez utiliser divers éléments de visserie (entretoises, vis et écrous).

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:plaque-essai.jpg|Plaque d'essais
Fichier:cables-males.jpg|Câbles
Fichier:cables-male-femelle.jpg|Câbles
</gallery>

Votre robot doit aussi repérer les balises infrarouge de la balle et des buts. Vous utiliserez des phototransistors IR pour cela. Le robot doit, enfin, être capable de communiquer avec les autres robots et les buts. La communication se fera via le protocole ZigBee que vous utiliserez comme une communication série par radio-fréquences.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:Phototransistor.jpg|Phototransistor IRE5
Fichier:Xbee.jpg|Émetteur-récepteur XBee
Fichier:Bouclier_XBee.jpg|Bouclier XBee pour Arduino
</gallery>

= Matériel à votre disposition pour les buts =

Les buts sont constitués :
* d'une cage de but à réaliser, par exemple, en plexiglas avec la découpeuse laser ;
* d'une balise infrarouge pouvant être activée à la demande ;
* d'un détecteur de passage de la balle (par phototransistor par exemple) ;
* d'un afficheur 7 segments pour le score.

Consultez les bureau d'études de l'an passé pour comprendre comment réaliser une balise infrarouge avec un micro-contrôleur. Cette année la fonctionnalité de clignotement de la balise à basse fréquence n'est pas nécessaire. Par contre il vous est demandé de gérer un afficheur 7 segments et un bouclier de communication par radio. Le micro-contrôleur de l'an passé, l'ATtiny85, ne sera pas suffisant pour gérer toutes les fonctionnalités du but de cette année. Vous utiliserez donc un Arduino Uno.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:LEDIR.jpg|LED infrarouge (940 nm)
Fichier:2n3904.png|Transistor pour LED
Fichier:Arduino Uno R3.jpg|Arduino Uno
Fichier:Serie7segments.png|Afficheur 7 segments
</gallery>

= Logiciels à utiliser =

Pour concevoir un schéma propre du câblage de votre robot vous pouvez utiliser [http://fritzing.org/home/ fritzing]. Tous les composants de votre robot ne sont pas modélisés dans fritzing. Voici une liste de composants supplémentaires mis au points par des élèves en IMA4 (Julie Debock, Hugo Vandenbunder et Sylvain Verdonck) et revus par les encadrants du bureau d'études :
* détecteur ultrason : [[Fichier:UltrasonicSensor_HCSR04.zip]]
* détecteur de ligne : [[Fichier:LineSensor_Sparkfun.zip]]
* capteur de couleurs : [[Fichier:ColorSensor_Adafruit_TCS34725.zip]]
* contrôleur de moteurs : [[Fichier:MotorDriver_Pololu_md08a.zip]]

Pour la conception de circuits imprimés nous vous recommandons le logiciel [http://www.cadsoftusa.com/download-eagle/freeware/ eagle] ou le précédent.

Pour la découpe laser de nombreux utilisateurs utilisent [https://inkscape.org/fr/ inkscape].

Pour la conception 3D solidwork est très utilisé. Vous pouvez tenter [http://www.freecadweb.org/?lang=fr_FR freeCAD] si vous cherchez un logiciel plus libre.

Pour le développement avec les plateformes Arduino, utilisez l'environnement du même nom. Si la programmation C++ vous fait peur, n'hésitez pas à ajouter l'outil [http://sourceforge.net/projects/ardublock/ ardublock] à cet environnement.

Pour vous aider dans la conception des circuits imprimés nous vous proposons des circuits modélisés avec fritzing que vous pourrez adapter à vos robots. Ces circuits ont été ébauchés par les élèves IMA4 sus-cités et lourdement modifiés par les encadrants du bureau d'études.

Un premier circuit vous donne un exemple de circuit pour les capteurs de l'avant du robot : [[Fichier:robot_capteur.zip]].
<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:robot_capteur_bb.png|Capteurs : plaque d'essai
Fichier:robot_capteur_schem.png|Capteurs : schéma
Fichier:robot_capteur_pcb.png|Capteurs : circuit imprimé
</gallery>

Un second circuit de type bouclier Arduino permet d'éviter tous les câbles entre l'Arduino et les contrôleurs de moteurs : [[Fichier:robot_bouclier.zip]]. Ce circuit est prévu pour 4 moteurs, les binômes avec des chassis bi-moteurs devront le simplifier.
<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:robot_bouclier_bb.png|Bouclier : plaque d'essai
Fichier:robot_bouclier_schem.png|Bouclier : schéma
Fichier:robot_bouclier_pcb.png|Bouclier : circuit imprimé
</gallery>

= Répartition des tâches =

Nous n'imposons pas de répartition rigide des tâches. Pour qu'une démonstration puisse se faire en fin de bureau d'étude il faut au moins deux robots joueurs, deux cages de buts et un robot ramasseur. Bien entendu plusieurs parties peuvent avoir lieu en même temps.

== Fonctionnement de la cage de but ==

Deux événements peuvent faire agir la cage de but :
* une balle pénètre dans la cage ;
* un message est envoyé à la cage par un robot.

Pour détecter une balle entrant dans la cage, le plus simple est d'y fixer un phototransistor infrarouge avec un cache adapté pour ne détecter la balle que lorsqu'elle se trouve dans la cage.

Lorsque que la balle est détectée il faut incrémenter le score (ce score est initialisé à zéro lors de la réinitialisation de l'Arduino). Il faut ensuite envoyer un message aux robots pour que les robots joueurs aillent se garer et que le robot ramasseur se mette en action. Le format des messages est a déterminer globalement, doit y figurer un champ destination qui permet de cibler un acteur précis et aussi un champ données pour préciser le message.

Quand un message est envoyé spécifiquement à la cage, c'est à dire qu'elle reconnait son identifiant dans le champs destination, elle doit activer ou arrêter sa balise infrarouge. Mettons que la balise est activée si la donnée est 1 et arrêtée si la donnée est 0.

Le câblage peut se faire en utilisant des plaques à essai ou en concevant un circuit imprimé avec le logiciel <tt>eagle</tt>.

== Robot ramasseur de balle ==

Un robot ramasseur de balle est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour éviter les collisions ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Le robot ramasseur de balle peut être activé soit manuellement par un bouton, soit sur réception d'un message lui étant destiné.

Une fois activé le robot se promène en changeant de direction jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et la capture avec sa pince.

Le robot se remet à se promener comme précédemment et s'arrête lorsqu'il détecte une ligne de la croix centrale. Il remonte cette ligne dans un sens et il analyse la prochaine intersection avec ses trois capteurs. S'il ne se trouve pas au centre du terrain il se retourne pour remonter la ligne dans l'autre sens. Une fois au centre du terrain, il lâche la balle et va se garer.

Il ne lui reste alors plus qu'à envoyer un message aux robots joueurs pour qu'ils jouent une manche.

Pour détecter les lignes les capteurs doivent être séparés de l'épaisseur des lignes au sol. Ainsi quand le capteur du milieu perdra la ligne, un des deux autres capteurs devrait l'apercevoir. De cette façon le robot saura par quel coté il perd la ligne et pourra tourner en sens inverse pour la retrouver sur le capteur central. Vous pouvez utiliser le temps entre deux pertes de ligne pour avoir une idée de la courbure de la ligne et lancer le robot dans une trajectoire courbe plutôt que rectiligne.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas.

== Robot compétiteur ==

Un robot compétiteur est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour ne pas rentrer dans les obstacles ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge et les buts ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un système d'éjection de la balle pour tirer ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Un robot compétiteur est activé par un message du robot ramasseur de balle. Il sort alors de son garage pour rentrer sur le terrain.

Une fois sur le terrain le robot s'y promène en changeant de direction lorsqu'il arrive en limite du terrain jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et tente de la capturer avec sa pince. Il demande alors au but adverse d'activer sa balise IR.

Le robot tourne jusqu'à trouver le but adverse et tire pour envoyer la balle dans le but. Après avoir tiré, il demande au but adverse d'arrêter sa balise IR.

Si le robot reçoit un message signalant qu'un but a été marqué, il va se garer. Pour cela il parcourt le terrain jusqu'à trouver une ligne de l'aire de jeu. Il suit cette ligne jusqu'à trouver l'intersection qui correspond à son garage.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas ou bois. Quand la pince se referme elle doit occulter la balle pour que le robot puisse détecter la balise du but.

== Réalisations des binômes ==

{| class="wikitable"
! Numéro !! Elèves !! Tâches !! Page
|-
| Binôme 1
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-1|Binôme 1 2016/2017]]
|-
| Binôme 2
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-2|Binôme 2 2016/2017]]
|-
| Binôme 3
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-3|Binôme 3 2016/2017]]
|-
| Binôme 4
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-4|Binôme 4 2016/2017]]
|-
| Binôme 5
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-5|Binôme 5 2016/2017]]
|-
| Binôme 6
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-6|Binôme 6 2016/2017]]
|-
| Binôme 7
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-7|Binôme 7 2016/2017]]
|-
| Binôme 8
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-8|Binôme 8 2016/2017]]
|-
| Binôme 9
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-9|Binôme 9 2016/2017]]
|-
| Binôme 10
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-10|Binôme 10 2016/2017]]
|-
| Binôme 11
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-11|Binôme 11 2016/2017]]
|-
|}

Fichier:Robot-kit.jpg

2017-01-01T20:20:59Z

Ppeip :

BE 2016-2017

2017-01-01T20:19:23Z

Ppeip :

= Objectif à atteindre =

Comme pour les saisons précédentes vous devez concevoir des robots pour concourir dans un jeu de balle.

Le terrain peut être marqué comme sur le schéma ci-dessous. Durant une manche les joueurs ne peuvent pas sortir du cadre principal. Les bords du terrain sont inclinés pour que la balle revienne vers la zone de jeu. Les lignes permettent de marquer le centre du terrain et les zones de garage des robots. Les robots devront pouvoir distinguer deux types de lignes, peu importe les couleurs.

[[Fichier:terrain2.png|500px|thumb|center|Schéma du terrain]]

Une manche est décomposée en plusieurs étapes.
* Le robot ramasseur est invité à sortir de son garage pour aller positionner la balle au centre du terrain. Cette invitation peut se faire après un but ou manuellement en début de partie. Quand la balle est correctement placée le robot ramasseur se gare et prévient les robots joueurs que le jeu peut démarrer.
* Les deux robots joueurs sortent de leur garage et vont chercher la balle en la repérant par leurs capteurs infrarouges. Si un robot capture la balle il demande au but adverse d'allumer sa balise infrarouge. Il essaye alors d'envoyer la balle dans le but. Au moment du tir, il permet au but d'éteindre sa balise.
* Soit le tir est raté et les robots continuent à tenter d'attraper la balle.
* Soit le tir est réussi et le but concerné le confirme, les robots joueurs vont se garer et le robot ramasseur entre en action. Les buts sont chargés d'afficher le score. Pour qu'un but soit marqué, il suffit que la balle rentre dans le but. Le sol du but est en pente pour que la balle ressorte automatiquement.

Une partie est constituée de plusieurs manches.

= Matériel à votre disposition pour les robots =

Vous devez construire votre robot à base de micro-contrôleur ATMega. Par rapport à la saison précédente vous avez plus de possibilités pour construire ce robot. Les possibilités sont classées de la plus simple à la plus complexe.
* Vous pouvez partir d'un des robots construits lors de la saison précédent. Ces robots ne sont pas forcément totalement fonctionnels mais les parties déjà réalisées peuvent vous faire gagner du temps pour avancer plus sur la programmation du robot.
* Vous pouvez construire un robot à partir d'un des deux chassis proposés, utiliser un Arduino Mega et concevoir un bouclier pour cet Arduino comportant des emplacements pour les divers composants nécessaires (contrôleur moteur, détecteur ultrason, détecteur de lignes, etc).
* Vous pouvez aussi fabriquer votre propre chassis avec deux plaques de plexiglass et y intégrer deux moto-réducteurs et leurs roues ainsi qu'une roue folle. Pour le micro-contrôleur vous pouvez aussi vous passer de l'Arduino Mega et concevoir votre propre circuit intégré à base de micro-contrôleur ATMega328p et de contrôleur moteurs TB6612FNG. Même les détecteurs de lignes peuvent être construits à partir de composants électroniques de base. Seul le sonar ultrason est trop complexe pour être conçu à partir des composants de base.
* Si vous aimez les défis vous pouvez aussi construire un robot avec un moto-réducteur de meilleure qualité et avec une carte électronique réalisée uniquement avec des composants électroniques de surface.

Le montage photographique ci-dessous présente les éléments permettant de construire un robot sans trop souffrir.

[[Fichier:terrain2.png|500px|thumb|center|Chassis, Arduino Mega, détecteur couleur, sonar, contrôleur moteurs, phototransistor, modem ZigBee, détecteur de ligne]]

Cet autre montage photographique présente les éléments de base pour construire un robot plus optimisé et personnalisé.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:arduino-mega.jpg|Arduino Mega2560
Fichier:chassis-2roues.jpg|Châssis 2 roues
Fichier:chassis-4roues.jpg|Châssis 4 roues
</gallery>

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:controleur-moteurs.jpg|Contrôleurs TB6612FNG
Fichier:capteur-sr04.jpg|Capteur Ultrasons
Fichier:capteur-QRE1113.jpg|Capteur de ligne
Fichier:capteur-couleur.jpg|Capteur de couleur
</gallery>

Des dispositifs mécaniques, comme une pince, peuvent être réalisés en utilisant des servo-moteurs et des pièces en plexiglas ou en MDF découpés à l'aide de la découpeuse laser du [http://www.fabricarium.fr/mediawiki-1.23.5/index.php?title=Accueil Fabricarium].
Pour les fixations vous avez de la visserie (vis, écrous, entretoises).

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:servo.jpg|Servo-moteur
Fichier:pince-robot.jpg|Exemple de pince
Fichier:entretoises.jpg|Visserie
</gallery>

Il serait possible d'effectuer le câblage uniquement en soudant. Pour faciliter le montage et permettre de faire des tests il vous est mis à disposition une plaque d'essais et des câbles avec connecteurs. Pour la partie mécanique vous pouvez utiliser divers éléments de visserie (entretoises, vis et écrous).

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:plaque-essai.jpg|Plaque d'essais
Fichier:cables-males.jpg|Câbles
Fichier:cables-male-femelle.jpg|Câbles
</gallery>

Votre robot doit aussi repérer les balises infrarouge de la balle et des buts. Vous utiliserez des phototransistors IR pour cela. Le robot doit, enfin, être capable de communiquer avec les autres robots et les buts. La communication se fera via le protocole ZigBee que vous utiliserez comme une communication série par radio-fréquences.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:Phototransistor.jpg|Phototransistor IRE5
Fichier:Xbee.jpg|Émetteur-récepteur XBee
Fichier:Bouclier_XBee.jpg|Bouclier XBee pour Arduino
</gallery>

= Matériel à votre disposition pour les buts =

Les buts sont constitués :
* d'une cage de but à réaliser, par exemple, en plexiglas avec la découpeuse laser ;
* d'une balise infrarouge pouvant être activée à la demande ;
* d'un détecteur de passage de la balle (par phototransistor par exemple) ;
* d'un afficheur 7 segments pour le score.

Consultez les bureau d'études de l'an passé pour comprendre comment réaliser une balise infrarouge avec un micro-contrôleur. Cette année la fonctionnalité de clignotement de la balise à basse fréquence n'est pas nécessaire. Par contre il vous est demandé de gérer un afficheur 7 segments et un bouclier de communication par radio. Le micro-contrôleur de l'an passé, l'ATtiny85, ne sera pas suffisant pour gérer toutes les fonctionnalités du but de cette année. Vous utiliserez donc un Arduino Uno.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:LEDIR.jpg|LED infrarouge (940 nm)
Fichier:2n3904.png|Transistor pour LED
Fichier:Arduino Uno R3.jpg|Arduino Uno
Fichier:Serie7segments.png|Afficheur 7 segments
</gallery>

= Logiciels à utiliser =

Pour concevoir un schéma propre du câblage de votre robot vous pouvez utiliser [http://fritzing.org/home/ fritzing]. Tous les composants de votre robot ne sont pas modélisés dans fritzing. Voici une liste de composants supplémentaires mis au points par des élèves en IMA4 (Julie Debock, Hugo Vandenbunder et Sylvain Verdonck) et revus par les encadrants du bureau d'études :
* détecteur ultrason : [[Fichier:UltrasonicSensor_HCSR04.zip]]
* détecteur de ligne : [[Fichier:LineSensor_Sparkfun.zip]]
* capteur de couleurs : [[Fichier:ColorSensor_Adafruit_TCS34725.zip]]
* contrôleur de moteurs : [[Fichier:MotorDriver_Pololu_md08a.zip]]

Pour la conception de circuits imprimés nous vous recommandons le logiciel [http://www.cadsoftusa.com/download-eagle/freeware/ eagle] ou le précédent.

Pour la découpe laser de nombreux utilisateurs utilisent [https://inkscape.org/fr/ inkscape].

Pour la conception 3D solidwork est très utilisé. Vous pouvez tenter [http://www.freecadweb.org/?lang=fr_FR freeCAD] si vous cherchez un logiciel plus libre.

Pour le développement avec les plateformes Arduino, utilisez l'environnement du même nom. Si la programmation C++ vous fait peur, n'hésitez pas à ajouter l'outil [http://sourceforge.net/projects/ardublock/ ardublock] à cet environnement.

Pour vous aider dans la conception des circuits imprimés nous vous proposons des circuits modélisés avec fritzing que vous pourrez adapter à vos robots. Ces circuits ont été ébauchés par les élèves IMA4 sus-cités et lourdement modifiés par les encadrants du bureau d'études.

Un premier circuit vous donne un exemple de circuit pour les capteurs de l'avant du robot : [[Fichier:robot_capteur.zip]].
<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:robot_capteur_bb.png|Capteurs : plaque d'essai
Fichier:robot_capteur_schem.png|Capteurs : schéma
Fichier:robot_capteur_pcb.png|Capteurs : circuit imprimé
</gallery>

Un second circuit de type bouclier Arduino permet d'éviter tous les câbles entre l'Arduino et les contrôleurs de moteurs : [[Fichier:robot_bouclier.zip]]. Ce circuit est prévu pour 4 moteurs, les binômes avec des chassis bi-moteurs devront le simplifier.
<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:robot_bouclier_bb.png|Bouclier : plaque d'essai
Fichier:robot_bouclier_schem.png|Bouclier : schéma
Fichier:robot_bouclier_pcb.png|Bouclier : circuit imprimé
</gallery>

= Répartition des tâches =

Nous n'imposons pas de répartition rigide des tâches. Pour qu'une démonstration puisse se faire en fin de bureau d'étude il faut au moins deux robots joueurs, deux cages de buts et un robot ramasseur. Bien entendu plusieurs parties peuvent avoir lieu en même temps.

== Fonctionnement de la cage de but ==

Deux événements peuvent faire agir la cage de but :
* une balle pénètre dans la cage ;
* un message est envoyé à la cage par un robot.

Pour détecter une balle entrant dans la cage, le plus simple est d'y fixer un phototransistor infrarouge avec un cache adapté pour ne détecter la balle que lorsqu'elle se trouve dans la cage.

Lorsque que la balle est détectée il faut incrémenter le score (ce score est initialisé à zéro lors de la réinitialisation de l'Arduino). Il faut ensuite envoyer un message aux robots pour que les robots joueurs aillent se garer et que le robot ramasseur se mette en action. Le format des messages est a déterminer globalement, doit y figurer un champ destination qui permet de cibler un acteur précis et aussi un champ données pour préciser le message.

Quand un message est envoyé spécifiquement à la cage, c'est à dire qu'elle reconnait son identifiant dans le champs destination, elle doit activer ou arrêter sa balise infrarouge. Mettons que la balise est activée si la donnée est 1 et arrêtée si la donnée est 0.

Le câblage peut se faire en utilisant des plaques à essai ou en concevant un circuit imprimé avec le logiciel <tt>eagle</tt>.

== Robot ramasseur de balle ==

Un robot ramasseur de balle est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour éviter les collisions ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Le robot ramasseur de balle peut être activé soit manuellement par un bouton, soit sur réception d'un message lui étant destiné.

Une fois activé le robot se promène en changeant de direction jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et la capture avec sa pince.

Le robot se remet à se promener comme précédemment et s'arrête lorsqu'il détecte une ligne de la croix centrale. Il remonte cette ligne dans un sens et il analyse la prochaine intersection avec ses trois capteurs. S'il ne se trouve pas au centre du terrain il se retourne pour remonter la ligne dans l'autre sens. Une fois au centre du terrain, il lâche la balle et va se garer.

Il ne lui reste alors plus qu'à envoyer un message aux robots joueurs pour qu'ils jouent une manche.

Pour détecter les lignes les capteurs doivent être séparés de l'épaisseur des lignes au sol. Ainsi quand le capteur du milieu perdra la ligne, un des deux autres capteurs devrait l'apercevoir. De cette façon le robot saura par quel coté il perd la ligne et pourra tourner en sens inverse pour la retrouver sur le capteur central. Vous pouvez utiliser le temps entre deux pertes de ligne pour avoir une idée de la courbure de la ligne et lancer le robot dans une trajectoire courbe plutôt que rectiligne.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas.

== Robot compétiteur ==

Un robot compétiteur est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour ne pas rentrer dans les obstacles ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge et les buts ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un système d'éjection de la balle pour tirer ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Un robot compétiteur est activé par un message du robot ramasseur de balle. Il sort alors de son garage pour rentrer sur le terrain.

Une fois sur le terrain le robot s'y promène en changeant de direction lorsqu'il arrive en limite du terrain jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et tente de la capturer avec sa pince. Il demande alors au but adverse d'activer sa balise IR.

Le robot tourne jusqu'à trouver le but adverse et tire pour envoyer la balle dans le but. Après avoir tiré, il demande au but adverse d'arrêter sa balise IR.

Si le robot reçoit un message signalant qu'un but a été marqué, il va se garer. Pour cela il parcourt le terrain jusqu'à trouver une ligne de l'aire de jeu. Il suit cette ligne jusqu'à trouver l'intersection qui correspond à son garage.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas ou bois. Quand la pince se referme elle doit occulter la balle pour que le robot puisse détecter la balise du but.

== Réalisations des binômes ==

{| class="wikitable"
! Numéro !! Elèves !! Tâches !! Page
|-
| Binôme 1
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-1|Binôme 1 2016/2017]]
|-
| Binôme 2
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-2|Binôme 2 2016/2017]]
|-
| Binôme 3
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-3|Binôme 3 2016/2017]]
|-
| Binôme 4
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-4|Binôme 4 2016/2017]]
|-
| Binôme 5
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-5|Binôme 5 2016/2017]]
|-
| Binôme 6
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-6|Binôme 6 2016/2017]]
|-
| Binôme 7
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-7|Binôme 7 2016/2017]]
|-
| Binôme 8
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-8|Binôme 8 2016/2017]]
|-
| Binôme 9
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-9|Binôme 9 2016/2017]]
|-
| Binôme 10
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-10|Binôme 10 2016/2017]]
|-
| Binôme 11
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-11|Binôme 11 2016/2017]]
|-
|}

BE 2016-2017

2017-01-01T19:58:08Z

Ppeip :

= Objectif à atteindre =

Comme pour les saisons précédentes vous devez concevoir des robots pour concourir dans un jeu de balle.

Le terrain peut être marqué comme sur le schéma ci-dessous. Durant une manche les joueurs ne peuvent pas sortir du cadre principal. Les bords du terrain sont inclinés pour que la balle revienne vers la zone de jeu. Les lignes permettent de marquer le centre du terrain et les zones de garage des robots. Les robots devront pouvoir distinguer deux types de lignes, peu importe les couleurs.

[[Fichier:terrain2.png|500px|thumb|center|Schéma du terrain]]

Une manche est décomposée en plusieurs étapes.
* Le robot ramasseur est invité à sortir de son garage pour aller positionner la balle au centre du terrain. Cette invitation peut se faire après un but ou manuellement en début de partie. Quand la balle est correctement placée le robot ramasseur se gare et prévient les robots joueurs que le jeu peut démarrer.
* Les deux robots joueurs sortent de leur garage et vont chercher la balle en la repérant par leurs capteurs infrarouges. Si un robot capture la balle il demande au but adverse d'allumer sa balise infrarouge. Il essaye alors d'envoyer la balle dans le but. Au moment du tir, il permet au but d'éteindre sa balise.
* Soit le tir est raté et les robots continuent à tenter d'attraper la balle.
* Soit le tir est réussi et le but concerné le confirme, les robots joueurs vont se garer et le robot ramasseur entre en action. Les buts sont chargés d'afficher le score. Pour qu'un but soit marqué, il suffit que la balle rentre dans le but. Le sol du but est en pente pour que la balle ressorte automatiquement.

Une partie est constituée de plusieurs manches.

= Matériel à votre disposition pour les robots =

Vous devez construire votre robot à base de micro-contrôleur ATMega. Par rapport à la saison précédente vous avez plus de possibilités pour construire ce robot. Les possibilités sont classées de la plus simple à la plus complexe.
* Vous pouvez partir d'un des robots construits lors de la saison précédent. Ces robots ne sont pas forcément totalement fonctionnels mais les parties déjà réalisées peuvent vous faire gagner du temps pour avancer plus sur la programmation du robot.
* Vous pouvez construire un robot à partir d'un des deux chassis proposés, utiliser un Arduino Mega et concevoir un bouclier pour cet Arduino comportant des emplacements pour les divers composants nécessaires (contrôleur moteur, détecteur ultrason, détecteur de lignes, etc).
* Vous pouvez aussi fabriquer votre propre chassis avec deux plaques de plexiglass et y intégrer deux moto-réducteurs et leurs roues ainsi qu'une roue folle. Pour le micro-contrôleur vous pouvez aussi vous passer de l'Arduino Mega et concevoir votre propre circuit intégré à base de micro-contrôleur ATMega328p et de contrôleur moteurs TB6612FNG. Même les détecteurs de lignes peuvent être construits à partir de composants électroniques de base. Seul le sonar ultrason est trop complexe pour être conçu à partir des composants de base.
* Si vous aimez les défis vous pouvez aussi construire un robot avec un moto-réducteur de meilleure qualité et avec une carte électronique réalisée uniquement avec des composants électroniques de surface.

Le montage photographique ci-dessous présente les éléments permettant de construire un robot sans trop souffrir.

Cet autre montage photographique présente les éléments de base pour construire un robot plus optimisé et personnalisé.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:arduino-mega.jpg|Arduino Mega2560
Fichier:chassis-2roues.jpg|Châssis 2 roues
Fichier:chassis-4roues.jpg|Châssis 4 roues
</gallery>

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:controleur-moteurs.jpg|Contrôleurs TB6612FNG
Fichier:capteur-sr04.jpg|Capteur Ultrasons
Fichier:capteur-QRE1113.jpg|Capteur de ligne
Fichier:capteur-couleur.jpg|Capteur de couleur
</gallery>

Des dispositifs mécaniques, comme une pince, peuvent être réalisés en utilisant des servo-moteurs et des pièces en plexiglas ou en MDF découpés à l'aide de la découpeuse laser du [http://www.fabricarium.fr/mediawiki-1.23.5/index.php?title=Accueil Fabricarium].
Pour les fixations vous avez de la visserie (vis, écrous, entretoises).

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:servo.jpg|Servo-moteur
Fichier:pince-robot.jpg|Exemple de pince
Fichier:entretoises.jpg|Visserie
</gallery>

Il serait possible d'effectuer le câblage uniquement en soudant. Pour faciliter le montage et permettre de faire des tests il vous est mis à disposition une plaque d'essais et des câbles avec connecteurs. Pour la partie mécanique vous pouvez utiliser divers éléments de visserie (entretoises, vis et écrous).

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:plaque-essai.jpg|Plaque d'essais
Fichier:cables-males.jpg|Câbles
Fichier:cables-male-femelle.jpg|Câbles
</gallery>

Votre robot doit aussi repérer les balises infrarouge de la balle et des buts. Vous utiliserez des phototransistors IR pour cela. Le robot doit, enfin, être capable de communiquer avec les autres robots et les buts. La communication se fera via le protocole ZigBee que vous utiliserez comme une communication série par radio-fréquences.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:Phototransistor.jpg|Phototransistor IRE5
Fichier:Xbee.jpg|Émetteur-récepteur XBee
Fichier:Bouclier_XBee.jpg|Bouclier XBee pour Arduino
</gallery>

= Matériel à votre disposition pour les buts =

Les buts sont constitués :
* d'une cage de but à réaliser, par exemple, en plexiglas avec la découpeuse laser ;
* d'une balise infrarouge pouvant être activée à la demande ;
* d'un détecteur de passage de la balle (par phototransistor par exemple) ;
* d'un afficheur 7 segments pour le score.

Consultez les bureau d'études de l'an passé pour comprendre comment réaliser une balise infrarouge avec un micro-contrôleur. Cette année la fonctionnalité de clignotement de la balise à basse fréquence n'est pas nécessaire. Par contre il vous est demandé de gérer un afficheur 7 segments et un bouclier de communication par radio. Le micro-contrôleur de l'an passé, l'ATtiny85, ne sera pas suffisant pour gérer toutes les fonctionnalités du but de cette année. Vous utiliserez donc un Arduino Uno.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:LEDIR.jpg|LED infrarouge (940 nm)
Fichier:2n3904.png|Transistor pour LED
Fichier:Arduino Uno R3.jpg|Arduino Uno
Fichier:Serie7segments.png|Afficheur 7 segments
</gallery>

= Logiciels à utiliser =

Pour concevoir un schéma propre du câblage de votre robot vous pouvez utiliser [http://fritzing.org/home/ fritzing]. Tous les composants de votre robot ne sont pas modélisés dans fritzing. Voici une liste de composants supplémentaires mis au points par des élèves en IMA4 (Julie Debock, Hugo Vandenbunder et Sylvain Verdonck) et revus par les encadrants du bureau d'études :
* détecteur ultrason : [[Fichier:UltrasonicSensor_HCSR04.zip]]
* détecteur de ligne : [[Fichier:LineSensor_Sparkfun.zip]]
* capteur de couleurs : [[Fichier:ColorSensor_Adafruit_TCS34725.zip]]
* contrôleur de moteurs : [[Fichier:MotorDriver_Pololu_md08a.zip]]

Pour la conception de circuits imprimés nous vous recommandons le logiciel [http://www.cadsoftusa.com/download-eagle/freeware/ eagle] ou le précédent.

Pour la découpe laser de nombreux utilisateurs utilisent [https://inkscape.org/fr/ inkscape].

Pour la conception 3D solidwork est très utilisé. Vous pouvez tenter [http://www.freecadweb.org/?lang=fr_FR freeCAD] si vous cherchez un logiciel plus libre.

Pour le développement avec les plateformes Arduino, utilisez l'environnement du même nom. Si la programmation C++ vous fait peur, n'hésitez pas à ajouter l'outil [http://sourceforge.net/projects/ardublock/ ardublock] à cet environnement.

Pour vous aider dans la conception des circuits imprimés nous vous proposons des circuits modélisés avec fritzing que vous pourrez adapter à vos robots. Ces circuits ont été ébauchés par les élèves IMA4 sus-cités et lourdement modifiés par les encadrants du bureau d'études.

Un premier circuit vous donne un exemple de circuit pour les capteurs de l'avant du robot : [[Fichier:robot_capteur.zip]].
<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:robot_capteur_bb.png|Capteurs : plaque d'essai
Fichier:robot_capteur_schem.png|Capteurs : schéma
Fichier:robot_capteur_pcb.png|Capteurs : circuit imprimé
</gallery>

Un second circuit de type bouclier Arduino permet d'éviter tous les câbles entre l'Arduino et les contrôleurs de moteurs : [[Fichier:robot_bouclier.zip]]. Ce circuit est prévu pour 4 moteurs, les binômes avec des chassis bi-moteurs devront le simplifier.
<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:robot_bouclier_bb.png|Bouclier : plaque d'essai
Fichier:robot_bouclier_schem.png|Bouclier : schéma
Fichier:robot_bouclier_pcb.png|Bouclier : circuit imprimé
</gallery>

= Répartition des tâches =

Nous n'imposons pas de répartition rigide des tâches. Pour qu'une démonstration puisse se faire en fin de bureau d'étude il faut au moins deux robots joueurs, deux cages de buts et un robot ramasseur. Bien entendu plusieurs parties peuvent avoir lieu en même temps.

== Fonctionnement de la cage de but ==

Deux événements peuvent faire agir la cage de but :
* une balle pénètre dans la cage ;
* un message est envoyé à la cage par un robot.

Pour détecter une balle entrant dans la cage, le plus simple est d'y fixer un phototransistor infrarouge avec un cache adapté pour ne détecter la balle que lorsqu'elle se trouve dans la cage.

Lorsque que la balle est détectée il faut incrémenter le score (ce score est initialisé à zéro lors de la réinitialisation de l'Arduino). Il faut ensuite envoyer un message aux robots pour que les robots joueurs aillent se garer et que le robot ramasseur se mette en action. Le format des messages est a déterminer globalement, doit y figurer un champ destination qui permet de cibler un acteur précis et aussi un champ données pour préciser le message.

Quand un message est envoyé spécifiquement à la cage, c'est à dire qu'elle reconnait son identifiant dans le champs destination, elle doit activer ou arrêter sa balise infrarouge. Mettons que la balise est activée si la donnée est 1 et arrêtée si la donnée est 0.

Le câblage peut se faire en utilisant des plaques à essai ou en concevant un circuit imprimé avec le logiciel <tt>eagle</tt>.

== Robot ramasseur de balle ==

Un robot ramasseur de balle est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour éviter les collisions ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Le robot ramasseur de balle peut être activé soit manuellement par un bouton, soit sur réception d'un message lui étant destiné.

Une fois activé le robot se promène en changeant de direction jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et la capture avec sa pince.

Le robot se remet à se promener comme précédemment et s'arrête lorsqu'il détecte une ligne de la croix centrale. Il remonte cette ligne dans un sens et il analyse la prochaine intersection avec ses trois capteurs. S'il ne se trouve pas au centre du terrain il se retourne pour remonter la ligne dans l'autre sens. Une fois au centre du terrain, il lâche la balle et va se garer.

Il ne lui reste alors plus qu'à envoyer un message aux robots joueurs pour qu'ils jouent une manche.

Pour détecter les lignes les capteurs doivent être séparés de l'épaisseur des lignes au sol. Ainsi quand le capteur du milieu perdra la ligne, un des deux autres capteurs devrait l'apercevoir. De cette façon le robot saura par quel coté il perd la ligne et pourra tourner en sens inverse pour la retrouver sur le capteur central. Vous pouvez utiliser le temps entre deux pertes de ligne pour avoir une idée de la courbure de la ligne et lancer le robot dans une trajectoire courbe plutôt que rectiligne.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas.

== Robot compétiteur ==

Un robot compétiteur est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour ne pas rentrer dans les obstacles ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge et les buts ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un système d'éjection de la balle pour tirer ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Un robot compétiteur est activé par un message du robot ramasseur de balle. Il sort alors de son garage pour rentrer sur le terrain.

Une fois sur le terrain le robot s'y promène en changeant de direction lorsqu'il arrive en limite du terrain jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et tente de la capturer avec sa pince. Il demande alors au but adverse d'activer sa balise IR.

Le robot tourne jusqu'à trouver le but adverse et tire pour envoyer la balle dans le but. Après avoir tiré, il demande au but adverse d'arrêter sa balise IR.

Si le robot reçoit un message signalant qu'un but a été marqué, il va se garer. Pour cela il parcourt le terrain jusqu'à trouver une ligne de l'aire de jeu. Il suit cette ligne jusqu'à trouver l'intersection qui correspond à son garage.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas ou bois. Quand la pince se referme elle doit occulter la balle pour que le robot puisse détecter la balise du but.

== Réalisations des binômes ==

{| class="wikitable"
! Numéro !! Elèves !! Tâches !! Page
|-
| Binôme 1
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-1|Binôme 1 2016/2017]]
|-
| Binôme 2
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-2|Binôme 2 2016/2017]]
|-
| Binôme 3
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-3|Binôme 3 2016/2017]]
|-
| Binôme 4
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-4|Binôme 4 2016/2017]]
|-
| Binôme 5
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-5|Binôme 5 2016/2017]]
|-
| Binôme 6
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-6|Binôme 6 2016/2017]]
|-
| Binôme 7
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-7|Binôme 7 2016/2017]]
|-
| Binôme 8
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-8|Binôme 8 2016/2017]]
|-
| Binôme 9
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-9|Binôme 9 2016/2017]]
|-
| Binôme 10
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-10|Binôme 10 2016/2017]]
|-
| Binôme 11
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-11|Binôme 11 2016/2017]]
|-
|}

BE 2016-2017

2017-01-01T18:04:14Z

Ppeip : Page créée avec « = Objectif à atteindre = Comme pour les saisons précédentes vous devez concevoir des robots pour concourir dans un jeu de balle. Le terrain peut être marqué comme sur... »

= Objectif à atteindre =

Comme pour les saisons précédentes vous devez concevoir des robots pour concourir dans un jeu de balle.

Le terrain peut être marqué comme sur le schéma ci-dessous. Durant une manche les joueurs ne peuvent pas sortir du cadre principal. Les bords du terrain sont inclinés pour que la balle revienne vers la zone de jeu. Les lignes permettent de marquer le centre du terrain et les zones de garage des robots. Les robots devront pouvoir distinguer deux types de lignes, peu importe les couleurs.

[[Fichier:terrain2.png|500px|thumb|center|Schéma du terrain]]

Une manche est décomposée en plusieurs étapes.
* Le robot ramasseur est invité à sortir de son garage pour aller positionner la balle au centre du terrain. Cette invitation peut se faire après un but ou manuellement en début de partie. Quand la balle est correctement placée le robot ramasseur se gare et prévient les robots joueurs que le jeu peut démarrer.
* Les deux robots joueurs sortent de leur garage et vont chercher la balle en la repérant par leurs capteurs infrarouges. Si un robot capture la balle il demande au but adverse d'allumer sa balise infrarouge. Il essaye alors d'envoyer la balle dans le but. Au moment du tir, il permet au but d'éteindre sa balise.
* Soit le tir est raté et les robots continuent à tenter d'attraper la balle.
* Soit le tir est réussi et le but concerné le confirme, les robots joueurs vont se garer et le robot ramasseur entre en action. Les buts sont chargés d'afficher le score. Pour qu'un but soit marqué, il suffit que la balle rentre dans le but. Le sol du but est en pente pour que la balle ressorte automatiquement.

Une partie est constituée de plusieurs manches.

= Matériel à votre disposition pour les robots =

Vous devez construire votre robot à base de micro-contrôleur ATMega. Par rapport à la saison précédente vous avez plus de possibilités pour construire ce robot. Les possibilités sont classées de la plus simple à la plus complexe.
* Vous pouvez partir d'un des robots construits lors de la saison précédent. Ces robots ne sont pas forcément totalement fonctionnels mais les parties déjà réalisées peuvent vous faire gagner du temps pour avancer plus sur la programmation du robot.
* Vous pouvez construire un robot à partir d'un des deux chassis proposés, utiliser un Arduino Mega et concevoir un bouclier pour cet Arduino comportant des emplacements pour les divers composants nécessaires (contrôleur moteur, détecteur ultrason, détecteur de lignes, etc).
* Vous pouvez ajouter

Dans cette saison vous n'utiliserez pas de kit de construction robot comme les legos Mindstorm mais vous construirez un robot à base de plateforme Arduino en utilisant des composants basiques. La construction va donc être plus complexe mais plus instructive.

Comme cerveau du robot vous aurez une plateforme Arduino Mega2560. Cette plateforme dispose de suffisamment d'entrées et sorties pour gérer tous les capteurs et actionneurs dont le robot a besoin.
La base du robot peut être soit un châssis avec deux roues motrices soit un châssis avec quatre roues motrices.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:arduino-mega.jpg|Arduino Mega2560
Fichier:chassis-2roues.jpg|Châssis 2 roues
Fichier:chassis-4roues.jpg|Châssis 4 roues
</gallery>

Pour commander les moteurs de ces châssis vous disposez de contrôleurs permettant de gérer jusqu'à deux moteurs. L'ajout d'une roue libre avec un codeur optique permettra de s'affranchir des erreurs de moteur ou des glissements. Vous pouvez aussi utiliser des capteurs pour détecter des obstacles, des capteurs de niveaux de gris ou des capteurs de couleurs.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:controleur-moteurs.jpg|Contrôleurs TB6612FNG
Fichier:capteur-sr04.jpg|Capteur Ultrasons
Fichier:capteur-QRE1113.jpg|Capteur de ligne
Fichier:capteur-couleur.jpg|Capteur de couleur
</gallery>

Des dispositifs mécaniques, comme une pince, peuvent être réalisés en utilisant des servo-moteurs et des pièces en plexiglas ou en MDF découpés à l'aide de la découpeuse laser du [http://www.fabricarium.fr/mediawiki-1.23.5/index.php?title=Accueil Fabricarium].
Pour les fixations vous avez de la visserie (vis, écrous, entretoises).

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:servo.jpg|Servo-moteur
Fichier:pince-robot.jpg|Exemple de pince
Fichier:entretoises.jpg|Visserie
</gallery>

Il serait possible d'effectuer le câblage uniquement en soudant. Pour faciliter le montage et permettre de faire des tests il vous est mis à disposition une plaque d'essais et des câbles avec connecteurs. Pour la partie mécanique vous pouvez utiliser divers éléments de visserie (entretoises, vis et écrous).

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:plaque-essai.jpg|Plaque d'essais
Fichier:cables-males.jpg|Câbles
Fichier:cables-male-femelle.jpg|Câbles
</gallery>

Votre robot doit aussi repérer les balises infrarouge de la balle et des buts. Vous utiliserez des phototransistors IR pour cela. Le robot doit, enfin, être capable de communiquer avec les autres robots et les buts. La communication se fera via le protocole ZigBee que vous utiliserez comme une communication série par radio-fréquences.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:Phototransistor.jpg|Phototransistor IRE5
Fichier:Xbee.jpg|Émetteur-récepteur XBee
Fichier:Bouclier_XBee.jpg|Bouclier XBee pour Arduino
</gallery>

= Matériel à votre disposition pour les buts =

Les buts sont constitués :
* d'une cage de but à réaliser, par exemple, en plexiglas avec la découpeuse laser ;
* d'une balise infrarouge pouvant être activée à la demande ;
* d'un détecteur de passage de la balle (par phototransistor par exemple) ;
* d'un afficheur 7 segments pour le score.

Consultez les bureau d'études de l'an passé pour comprendre comment réaliser une balise infrarouge avec un micro-contrôleur. Cette année la fonctionnalité de clignotement de la balise à basse fréquence n'est pas nécessaire. Par contre il vous est demandé de gérer un afficheur 7 segments et un bouclier de communication par radio. Le micro-contrôleur de l'an passé, l'ATtiny85, ne sera pas suffisant pour gérer toutes les fonctionnalités du but de cette année. Vous utiliserez donc un Arduino Uno.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:LEDIR.jpg|LED infrarouge (940 nm)
Fichier:2n3904.png|Transistor pour LED
Fichier:Arduino Uno R3.jpg|Arduino Uno
Fichier:Serie7segments.png|Afficheur 7 segments
</gallery>

= Logiciels à utiliser =

Pour concevoir un schéma propre du câblage de votre robot vous pouvez utiliser [http://fritzing.org/home/ fritzing]. Tous les composants de votre robot ne sont pas modélisés dans fritzing. Voici une liste de composants supplémentaires mis au points par des élèves en IMA4 (Julie Debock, Hugo Vandenbunder et Sylvain Verdonck) et revus par les encadrants du bureau d'études :
* détecteur ultrason : [[Fichier:UltrasonicSensor_HCSR04.zip]]
* détecteur de ligne : [[Fichier:LineSensor_Sparkfun.zip]]
* capteur de couleurs : [[Fichier:ColorSensor_Adafruit_TCS34725.zip]]
* contrôleur de moteurs : [[Fichier:MotorDriver_Pololu_md08a.zip]]

Pour la conception de circuits imprimés nous vous recommandons le logiciel [http://www.cadsoftusa.com/download-eagle/freeware/ eagle] ou le précédent.

Pour la découpe laser de nombreux utilisateurs utilisent [https://inkscape.org/fr/ inkscape].

Pour la conception 3D solidwork est très utilisé. Vous pouvez tenter [http://www.freecadweb.org/?lang=fr_FR freeCAD] si vous cherchez un logiciel plus libre.

Pour le développement avec les plateformes Arduino, utilisez l'environnement du même nom. Si la programmation C++ vous fait peur, n'hésitez pas à ajouter l'outil [http://sourceforge.net/projects/ardublock/ ardublock] à cet environnement.

Pour vous aider dans la conception des circuits imprimés nous vous proposons des circuits modélisés avec fritzing que vous pourrez adapter à vos robots. Ces circuits ont été ébauchés par les élèves IMA4 sus-cités et lourdement modifiés par les encadrants du bureau d'études.

Un premier circuit vous donne un exemple de circuit pour les capteurs de l'avant du robot : [[Fichier:robot_capteur.zip]].
<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:robot_capteur_bb.png|Capteurs : plaque d'essai
Fichier:robot_capteur_schem.png|Capteurs : schéma
Fichier:robot_capteur_pcb.png|Capteurs : circuit imprimé
</gallery>

Un second circuit de type bouclier Arduino permet d'éviter tous les câbles entre l'Arduino et les contrôleurs de moteurs : [[Fichier:robot_bouclier.zip]]. Ce circuit est prévu pour 4 moteurs, les binômes avec des chassis bi-moteurs devront le simplifier.
<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:robot_bouclier_bb.png|Bouclier : plaque d'essai
Fichier:robot_bouclier_schem.png|Bouclier : schéma
Fichier:robot_bouclier_pcb.png|Bouclier : circuit imprimé
</gallery>

= Répartition des tâches =

Nous n'imposons pas de répartition rigide des tâches. Pour qu'une démonstration puisse se faire en fin de bureau d'étude il faut au moins deux robots joueurs, deux cages de buts et un robot ramasseur. Bien entendu plusieurs parties peuvent avoir lieu en même temps.

== Fonctionnement de la cage de but ==

Deux événements peuvent faire agir la cage de but :
* une balle pénètre dans la cage ;
* un message est envoyé à la cage par un robot.

Pour détecter une balle entrant dans la cage, le plus simple est d'y fixer un phototransistor infrarouge avec un cache adapté pour ne détecter la balle que lorsqu'elle se trouve dans la cage.

Lorsque que la balle est détectée il faut incrémenter le score (ce score est initialisé à zéro lors de la réinitialisation de l'Arduino). Il faut ensuite envoyer un message aux robots pour que les robots joueurs aillent se garer et que le robot ramasseur se mette en action. Le format des messages est a déterminer globalement, doit y figurer un champ destination qui permet de cibler un acteur précis et aussi un champ données pour préciser le message.

Quand un message est envoyé spécifiquement à la cage, c'est à dire qu'elle reconnait son identifiant dans le champs destination, elle doit activer ou arrêter sa balise infrarouge. Mettons que la balise est activée si la donnée est 1 et arrêtée si la donnée est 0.

Le câblage peut se faire en utilisant des plaques à essai ou en concevant un circuit imprimé avec le logiciel <tt>eagle</tt>.

== Robot ramasseur de balle ==

Un robot ramasseur de balle est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour éviter les collisions ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Le robot ramasseur de balle peut être activé soit manuellement par un bouton, soit sur réception d'un message lui étant destiné.

Une fois activé le robot se promène en changeant de direction jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et la capture avec sa pince.

Le robot se remet à se promener comme précédemment et s'arrête lorsqu'il détecte une ligne de la croix centrale. Il remonte cette ligne dans un sens et il analyse la prochaine intersection avec ses trois capteurs. S'il ne se trouve pas au centre du terrain il se retourne pour remonter la ligne dans l'autre sens. Une fois au centre du terrain, il lâche la balle et va se garer.

Il ne lui reste alors plus qu'à envoyer un message aux robots joueurs pour qu'ils jouent une manche.

Pour détecter les lignes les capteurs doivent être séparés de l'épaisseur des lignes au sol. Ainsi quand le capteur du milieu perdra la ligne, un des deux autres capteurs devrait l'apercevoir. De cette façon le robot saura par quel coté il perd la ligne et pourra tourner en sens inverse pour la retrouver sur le capteur central. Vous pouvez utiliser le temps entre deux pertes de ligne pour avoir une idée de la courbure de la ligne et lancer le robot dans une trajectoire courbe plutôt que rectiligne.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas.

== Robot compétiteur ==

Un robot compétiteur est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour ne pas rentrer dans les obstacles ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge et les buts ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un système d'éjection de la balle pour tirer ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Un robot compétiteur est activé par un message du robot ramasseur de balle. Il sort alors de son garage pour rentrer sur le terrain.

Une fois sur le terrain le robot s'y promène en changeant de direction lorsqu'il arrive en limite du terrain jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et tente de la capturer avec sa pince. Il demande alors au but adverse d'activer sa balise IR.

Le robot tourne jusqu'à trouver le but adverse et tire pour envoyer la balle dans le but. Après avoir tiré, il demande au but adverse d'arrêter sa balise IR.

Si le robot reçoit un message signalant qu'un but a été marqué, il va se garer. Pour cela il parcourt le terrain jusqu'à trouver une ligne de l'aire de jeu. Il suit cette ligne jusqu'à trouver l'intersection qui correspond à son garage.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas ou bois. Quand la pince se referme elle doit occulter la balle pour que le robot puisse détecter la balise du but.

== Réalisations des binômes ==

{| class="wikitable"
! Numéro !! Elèves !! Tâches !! Page
|-
| Binôme 1
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-1|Binôme 1 2016/2017]]
|-
| Binôme 2
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-2|Binôme 2 2016/2017]]
|-
| Binôme 3
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-3|Binôme 3 2016/2017]]
|-
| Binôme 4
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-4|Binôme 4 2016/2017]]
|-
| Binôme 5
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-5|Binôme 5 2016/2017]]
|-
| Binôme 6
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-6|Binôme 6 2016/2017]]
|-
| Binôme 7
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-7|Binôme 7 2016/2017]]
|-
| Binôme 8
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-8|Binôme 8 2016/2017]]
|-
| Binôme 9
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-9|Binôme 9 2016/2017]]
|-
| Binôme 10
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-10|Binôme 10 2016/2017]]
|-
| Binôme 11
| Prénom1 Nom1 / Prénom2 Nom2
| Type de robot
| [[Binome2016-11|Binôme 11 2016/2017]]
|-
|}

MediaWiki:Sidebar

2017-01-01T17:44:40Z

Ppeip :

BE 2015-2016

2016-01-07T21:48:53Z

Ppeip : /* Matériel à votre disposition pour les robots */

= Objectif à atteindre =

Comme pour la saison précédente vous devez concevoir des robots pour concourir dans un jeu de balle.

Le terrain peut être marqué comme sur le schéma ci-dessous. Durant une manche les joueurs ne peuvent pas sortir du cadre principal. Les bords du terrain sont inclinés pour que la balle revienne vers la zone de jeu. Les lignes permettent de marquer le centre du terrain et les zones de garage des robots. Les robots devront pouvoir distinguer deux types de lignes, peu importe les couleurs.

[[Fichier:terrain2.png|500px|thumb|center|Schéma du terrain]]

Une manche est décomposée en plusieurs étapes.
* Le robot ramasseur est invité à sortir de son garage pour aller positionner la balle au centre du terrain. Cette invitation peut se faire après un but ou manuellement en début de partie. Quand la balle est correctement placée le robot ramasseur se gare et prévient les robots joueurs que le jeu peut démarrer.
* Les deux robots joueurs sortent de leur garage et vont chercher la balle en la repérant par leurs capteurs infrarouges. Si un robot capture la balle il demande au but adverse d'allumer sa balise infrarouge. Il essaye alors d'envoyer la balle dans le but. Au moment du tir, il permet au but d'éteindre sa balise.
* Soit le tir est raté et les robots continuent à tenter d'attraper la balle.
* Soit le tir est réussi et le but concerné le confirme, les robots joueurs vont se garer et le robot ramasseur entre en action. Les buts sont chargés d'afficher le score. Pour qu'un but soit marqué, il suffit que la balle rentre dans le but. Le sol du but est en pente pour que la balle ressorte automatiquement.

Une partie est constituée de plusieurs manches.

= Matériel à votre disposition pour les robots =

Dans cette saison vous n'utiliserez pas de kit de construction robot comme les legos Mindstorm mais vous construirez un robot à base de plateforme Arduino en utilisant des composants basiques. La construction va donc être plus complexe mais plus instructive.

Comme cerveau du robot vous aurez une plateforme Arduino Mega2560. Cette plateforme dispose de suffisamment d'entrées et sorties pour gérer tous les capteurs et actionneurs dont le robot a besoin.
La base du robot peut être soit un châssis avec deux roues motrices soit un châssis avec quatre roues motrices.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:arduino-mega.jpg|Arduino Mega2560
Fichier:chassis-2roues.jpg|Châssis 2 roues
Fichier:chassis-4roues.jpg|Châssis 4 roues
</gallery>

Pour commander les moteurs de ces châssis vous disposez de contrôleurs permettant de gérer jusqu'à deux moteurs. L'ajout d'une roue libre avec un codeur optique permettra de s'affranchir des erreurs de moteur ou des glissements. Vous pouvez aussi utiliser des capteurs pour détecter des obstacles, des capteurs de niveaux de gris ou des capteurs de couleurs.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:controleur-moteurs.jpg|Contrôleurs TB6612FNG
Fichier:capteur-sr04.jpg|Capteur Ultrasons
Fichier:capteur-QRE1113.jpg|Capteur de ligne
Fichier:capteur-couleur.jpg|Capteur de couleur
</gallery>

Des dispositifs mécaniques, comme une pince, peuvent être réalisés en utilisant des servo-moteurs et des pièces en plexiglas ou en MDF découpés à l'aide de la découpeuse laser du [http://www.fabricarium.fr/mediawiki-1.23.5/index.php?title=Accueil Fabricarium].
Pour les fixations vous avez de la visserie (vis, écrous, entretoises).

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:servo.jpg|Servo-moteur
Fichier:pince-robot.jpg|Exemple de pince
Fichier:entretoises.jpg|Visserie
</gallery>

Il serait possible d'effectuer le câblage uniquement en soudant. Pour faciliter le montage et permettre de faire des tests il vous est mis à disposition une plaque d'essais et des câbles avec connecteurs. Pour la partie mécanique vous pouvez utiliser divers éléments de visserie (entretoises, vis et écrous).

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:plaque-essai.jpg|Plaque d'essais
Fichier:cables-males.jpg|Câbles
Fichier:cables-male-femelle.jpg|Câbles
</gallery>

Votre robot doit aussi repérer les balises infrarouge de la balle et des buts. Vous utiliserez des phototransistors IR pour cela. Le robot doit, enfin, être capable de communiquer avec les autres robots et les buts. La communication se fera via le protocole ZigBee que vous utiliserez comme une communication série par radio-fréquences.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:Phototransistor.jpg|Phototransistor IRE5
Fichier:Xbee.jpg|Émetteur-récepteur XBee
Fichier:Bouclier_XBee.jpg|Bouclier XBee pour Arduino
</gallery>

= Matériel à votre disposition pour les buts =

Les buts sont constitués :
* d'une cage de but à réaliser, par exemple, en plexiglas avec la découpeuse laser ;
* d'une balise infrarouge pouvant être activée à la demande ;
* d'un détecteur de passage de la balle (par phototransistor par exemple) ;
* d'un afficheur 7 segments pour le score.

Consultez les bureau d'études de l'an passé pour comprendre comment réaliser une balise infrarouge avec un micro-contrôleur. Cette année la fonctionnalité de clignotement de la balise à basse fréquence n'est pas nécessaire. Par contre il vous est demandé de gérer un afficheur 7 segments et un bouclier de communication par radio. Le micro-contrôleur de l'an passé, l'ATtiny85, ne sera pas suffisant pour gérer toutes les fonctionnalités du but de cette année. Vous utiliserez donc un Arduino Uno.

<gallery style="margin: 0 auto;">
Fichier:LEDIR.jpg|LED infrarouge (940 nm)
Fichier:2n3904.png|Transistor pour LED
Fichier:Arduino Uno R3.jpg|Arduino Uno
Fichier:Serie7segments.png|Afficheur 7 segments
</gallery>

= Logiciels à utiliser =

Pour concevoir un schéma propre du câblage de votre robot vous pouvez utiliser [http://fritzing.org/home/ fritzing]. Quelques composants supplémentaires :
* détecteur US [http://learningfritzing.blogspot.fr/2015/07/adding-hc-sr04-ultrasonic-sensor-to.html HC-SR04].

Pour la conception de circuits imprimés nous vous recommandons le logiciel [http://www.cadsoftusa.com/download-eagle/freeware/ eagle] ou le précédent.

Pour la découpe laser de nombreux utilisateurs utilisent [https://inkscape.org/fr/ inkscape].

Pour la conception 3D solidwork est très utilisé. Vous pouvez tenter [http://www.freecadweb.org/?lang=fr_FR freeCAD] si vous cherchez un logiciel plus libre.

Pour le développement avec les plateformes Arduino, utilisez l'environnement du même nom. Si la programmation C++ vous fait peur, n'hésitez pas à ajouter l'outil [http://sourceforge.net/projects/ardublock/ ardublock] à cet environnement.

= Répartition des tâches =

Nous n'imposons pas de répartition rigide des tâches. Pour qu'une démonstration puisse se faire en fin de bureau d'étude il faut au moins deux robots joueurs, deux cages de buts et un robot ramasseur. Bien entendu plusieurs parties peuvent avoir lieu en même temps.

== Fonctionnement de la cage de but ==

Deux événements peuvent faire agir la cage de but :
* une balle pénètre dans la cage ;
* un message est envoyé à la cage par un robot.

Pour détecter une balle entrant dans la cage, le plus simple est d'y fixer un phototransistor infrarouge avec un cache adapté pour ne détecter la balle que lorsqu'elle se trouve dans la cage.

Lorsque que la balle est détectée il faut incrémenter le score (ce score est initialisé à zéro lors de la réinitialisation de l'Arduino). Il faut ensuite envoyer un message aux robots pour que les robots joueurs aillent se garer et que le robot ramasseur se mette en action. Le format des messages est a déterminer globalement, doit y figurer un champ destination qui permet de cibler un acteur précis et aussi un champ données pour préciser le message.

Quand un message est envoyé spécifiquement à la cage, c'est à dire qu'elle reconnait son identifiant dans le champs destination, elle doit activer ou arrêter sa balise infrarouge. Mettons que la balise est activée si la donnée est 1 et arrêtée si la donnée est 0.

Le câblage peut se faire en utilisant des plaques à essai ou en concevant un circuit imprimé avec le logiciel <tt>eagle</tt>.

== Robot ramasseur de balle ==

Un robot ramasseur de balle est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour éviter les collisions ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Le robot ramasseur de balle peut être activé soit manuellement par un bouton, soit sur réception d'un message lui étant destiné.

Une fois activé le robot se promène en changeant de direction jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et la capture avec sa pince.

Le robot se remet à se promener comme précédemment et s'arrête lorsqu'il détecte une ligne de la croix centrale. Il remonte cette ligne dans un sens et il analyse la prochaine intersection avec ses trois capteurs. S'il ne se trouve pas au centre du terrain il se retourne pour remonter la ligne dans l'autre sens. Une fois au centre du terrain, il lâche la balle et va se garer.

Il ne lui reste alors plus qu'à envoyer un message aux robots joueurs pour qu'ils jouent une manche.

Pour détecter les lignes les capteurs doivent être séparés de l'épaisseur des lignes au sol. Ainsi quand le capteur du milieu perdra la ligne, un des deux autres capteurs devrait l'apercevoir. De cette façon le robot saura par quel coté il perd la ligne et pourra tourner en sens inverse pour la retrouver sur le capteur central. Vous pouvez utiliser le temps entre deux pertes de ligne pour avoir une idée de la courbure de la ligne et lancer le robot dans une trajectoire courbe plutôt que rectiligne.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas.

== Robot compétiteur ==

Un robot compétiteur est constitué comme suit :
* un châssis roulant, un contrôleur pour chaque paire de moteurs, un Arduino Mega2560 ;
* un détecteur ultrason pour ne pas rentrer dans les obstacles ;
* trois détecteurs de ligne pour suivre efficacement les lignes au sol ;
* des phototransistors infrarouges pour repérer la balle infrarouge et les buts ;
* un système de pince basé sur un servo-moteur pour capturer la balle ;
* un système d'éjection de la balle pour tirer ;
* un bouclier XBee pour communiquer avec les autres acteurs.

Un robot compétiteur est activé par un message du robot ramasseur de balle. Il sort alors de son garage pour rentrer sur le terrain.

Une fois sur le terrain le robot s'y promène en changeant de direction lorsqu'il arrive en limite du terrain jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et tente de la capturer avec sa pince. Il demande alors au but adverse d'activer sa balise IR.

Le robot tourne jusqu'à trouver le but adverse et tire pour envoyer la balle dans le but. Après avoir tiré, il demande au but adverse d'arrêter sa balise IR.

Si le robot reçoit un message signalant qu'un but a été marqué, il va se garer. Pour cela il parcourt le terrain jusqu'à trouver une ligne de l'aire de jeu. Il suit cette ligne jusqu'à trouver l'intersection qui correspond à son garage.

Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision.

Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas ou bois. Quand la pince se referme elle doit occulter la balle pour que le robot puisse détecter la balise du but.

== Réalisations des binômes ==

{| class="wikitable"
! Elèves !! Tâches !! Page
|-
| Prénom Nom / Prénom Nom
| Robot ramasseur et robot compétiteur et cage de but
| [[Binome2015-1|Binôme 1 2015/2016]]
|}

Accueil

2016-01-07T21:45:19Z

Ppeip : /* Saison 6 (2015/2016) */

= Bureau d'études IMA =

== Glossaire ==

Un bureau d'étude c'est l'occasion donnée à des futurs élèves ingénieurs de découvrir un domaine de métiers. Ici le domaine exploré est auxquel prépare le département [http://www.polytech-lille.fr/ima-ingenieur-en-informatique-microelectronique-automatique-a-polytech-lille-art82.html IMA] de l'école d'ingénieurs [http://www.polytech-lille.fr Polytech'Lille].

== Synopsis ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_sonar.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_color.jpg|110px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:motor_nxt.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Capteur sonar ultrasons
| valign="center" | Capteur de couleurs
| valign="center" | Servo-moteur
|}
Ce bureau d'études doit permettre aux élèves d'aborder toutes les spécialités du département IMA. L'aspect automatique est largement abordé avec le chassis du robot comportant les capteurs et actionneurs standard décrits ci-dessous et avec l'implantation d'un processus de régulation de trajectoire de type [http://wikipedia.org/wiki/PID_controller PID].
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:foxboard.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:fox.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="middle" |[[File:pcduino1.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | FoxBoard face avant sans boitier
| valign="center" | FoxBoard face arrière dans un boitier
| valign="center" | pcDuino sans boitier
|}
L'aspect informatique embarquée est abordée avec l'introduction d'une plateforme FoxBoard qui, sous un format réduit, donne accès à un réel système d'exploitation de type Linux. A partir de la saison 5, les FoxBoard, un peu agées, sont remplacées par des pcDuino.
 
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_brick.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_prog.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_nxc.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Brique MindStorm (micro-contrôleur)
| valign="center" | Programmation graphique
| valign="center" | Programmation en C
|}
Le but étant de présenter les spécialités et non pas de les développer, la programmation du micro-contrôleur MindStorm est possible soit en utilisant le logiciel graphique fourni soit un compilateur C adapté.
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_solar.gif|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:BaliseIRPlaqueEssai.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Panneau solaire
| valign="center" | Balise infra-rouge
|}
La spécialité électronique sera présente dès la saison 3 avec une procédure de rechargement des accumulateurs par panneau solaire. Elle est aussi présente dans les saisons 4 et 5 dans la conception d'une balise infra-rouge.
 

== Les accessoires ==
Voici une galerie photo des accessoires communs aux différentes saisons.
<gallery widths=200px heights=200px>
File:be.jpg|Vue d'ensemble du matériel
File:be_ms.png|Chassis du robot réalisé en Lego Mindstorm
File:be_fb.png|Le centre névralgique autour d'un système embarqué FoxBoard
File:be_wifi.png|Accès au robot via un point d'accès WiFi
</gallery>

== Saison 1 (2010/2011) ==

la première saison a vu les principes de communication entre la brique MindStorm et le système FoxBoard se mettre en place. Cette communication se fait par BlueTooth.

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_basic.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Télécommande WiFi
|}
L'interface Web de contrôle implanté sur la FoxBoard est donnée aux élèves qui peuvent la personnaliser. L'accès à cette interface Web se fait à l'aide d'un téléphone Android ou d'une tablette.
 
{| style="float: left; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_compass.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_rfid.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_accelerometer.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_gyroscopic.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Boussole
| valign="center" | Lecteur RFID
| valign="center" | Accéléromètre
| valign="center" | Gyroscope
|}
Durant la saison 1, divers groupes ont testé les capteurs tierce partie présentés ci-contre. Seuls les capteurs Boussole et Lecteur RFID ont trouvé un intérêt dans ce bureau d'études.
 
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/video-MindStormFoxBoard-iframe.html" />
Vous trouverez ci-contre la vidéo finale de la saison 1. Le [http://peip-ima.plil.net/photos/index.php?sfpg=UEVJUF8yMDEwLTIwMTEvKio2ZGM4YWFhM2VlMjkwMjVmMTBlOGE3MzAxODE0YThmNg making-of] de cette vidéo est aussi disponible.
 

== Saison 2 (2011/2012) ==

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_total.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_map.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Commande "rose des vents"
| valign="center" | Carte de positionnement
|}
Pour la saison 2, l'interface Web de contrôle du robot a été améliorée. Vous noterez en particulier, une interface de commande du robot permettant de régler finement la vitesse des deux servo-moteurs.
 
Une autre nouveauté de la saison 2 est l'ajout de cartes RFID sous la piste permettant aux robots de se situer sur le parcours.
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 2. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2011-2012|saison 2]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2011-iframe.html" />
 

== Saison 3 (2012/2013) ==

Pour la saison 3, des capteurs solaires ont été ajoutés aux accessoires disponibles. Un élève s'est essayé à intégrer deux panneaux sur son robot.

Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 3. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2012-2013|saison 3]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2012-iframe.html" />
 

== Saison 4 (2013/2014) ==

Pour la saison 4, un nouveau thème de jeu de balle a été choisi. Les robots vont devoir s'affronter dans une compétition sur un terrain, 2 robots contre 2 robots. La balle est une sphère émettant dans l'infra-rouge que les robots vont devoir retrouver grâce a des détecteurs de même type et dans laquelle ils vont devoir taper pour l'amener dans les buts adverses. Les buts eux aussi peuvent être repérés par des signaux infra-rouges d'impulsion.

{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Infrared-seeker.jpeg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Détecteur infra-rouge
|}
Durant la saison 4, les capteur tierce partie infra-rouge a été employé pour retrouver la balle et les buts.
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 4. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2013-2014|saison 4]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2013-iframe.html" />
 

== Saison 5 (2014/2015) ==

La saison 5 reprend le thème de la balle infra-rouge de la saison 4. Le nombre de robots sur le terrain est réduit, cette fois chaque équipe ne comprend qu'un robot de compétition. Cette communication s'effectue par <tt>bluetooth</tt>. L'aspect télécommande par WiFi et webcam présent dans les saisons 1 à 4 est abandonné. L'accent est mis sur la communication entre les différents acteurs. D'ailleurs, un nouvel acteur est introduit : l'arbitre. Cet arbitre n'est pas un robot mobile mais un système embarqué qui joue le rôle de central de communication =bluetooth=. Dans la saison 4, les balises infra-rouge des cages de but n'ont pas été finalisées. Une nouvelle approche est prévu cette saison pour aboutir à une carte complète pour ces balises. La carte comprendra un petit micro-contrôleur AVR : l'<tt>attiny85</tt>.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Micro-contrôleur <tt>attiny85</tt>
|}
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 5. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2014-2015|saison 5]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2014-iframe.html" />
 

== Saison 6 (2015/2016) ==

La saison 6 fait connaître au bureau d'études IMA original un chamboulement total. Non pas à cause du changement de thème car l'objectif reste un jeu de balle entre robots. Les règles du jeu sont très proches de celles de la saison 5 avec quelques simplifications techniques comme la suppression de l'arbitre, son rôle étant distribué aux acteurs restants. Le chamboulement est au niveau de la réalisation des robots. Nous abandonnons les lego MindStorm décidement trop onéreux et impossible à renouveller : la version NXT n'est plus produite et la version EV3 manque d'environnement de développement dans la continuité des NXT. Les robots vont être construits de toute pièces avec des éléments standards et contrôlés par une plateforme Arduino Mega2560.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:arduino-mega.jpg|200px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Plateforme Arduino Mega2560
|}
 
L'intégrale de cette saison est disponible sur la page [[BE_2015-2016|saison 6]].

Accueil

2016-01-07T21:44:55Z

Ppeip : /* Saison 6 (2015/2016) */

= Bureau d'études IMA =

== Glossaire ==

Un bureau d'étude c'est l'occasion donnée à des futurs élèves ingénieurs de découvrir un domaine de métiers. Ici le domaine exploré est auxquel prépare le département [http://www.polytech-lille.fr/ima-ingenieur-en-informatique-microelectronique-automatique-a-polytech-lille-art82.html IMA] de l'école d'ingénieurs [http://www.polytech-lille.fr Polytech'Lille].

== Synopsis ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_sonar.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_color.jpg|110px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:motor_nxt.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Capteur sonar ultrasons
| valign="center" | Capteur de couleurs
| valign="center" | Servo-moteur
|}
Ce bureau d'études doit permettre aux élèves d'aborder toutes les spécialités du département IMA. L'aspect automatique est largement abordé avec le chassis du robot comportant les capteurs et actionneurs standard décrits ci-dessous et avec l'implantation d'un processus de régulation de trajectoire de type [http://wikipedia.org/wiki/PID_controller PID].
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:foxboard.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:fox.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="middle" |[[File:pcduino1.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | FoxBoard face avant sans boitier
| valign="center" | FoxBoard face arrière dans un boitier
| valign="center" | pcDuino sans boitier
|}
L'aspect informatique embarquée est abordée avec l'introduction d'une plateforme FoxBoard qui, sous un format réduit, donne accès à un réel système d'exploitation de type Linux. A partir de la saison 5, les FoxBoard, un peu agées, sont remplacées par des pcDuino.
 
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_brick.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_prog.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_nxc.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Brique MindStorm (micro-contrôleur)
| valign="center" | Programmation graphique
| valign="center" | Programmation en C
|}
Le but étant de présenter les spécialités et non pas de les développer, la programmation du micro-contrôleur MindStorm est possible soit en utilisant le logiciel graphique fourni soit un compilateur C adapté.
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_solar.gif|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:BaliseIRPlaqueEssai.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Panneau solaire
| valign="center" | Balise infra-rouge
|}
La spécialité électronique sera présente dès la saison 3 avec une procédure de rechargement des accumulateurs par panneau solaire. Elle est aussi présente dans les saisons 4 et 5 dans la conception d'une balise infra-rouge.
 

== Les accessoires ==
Voici une galerie photo des accessoires communs aux différentes saisons.
<gallery widths=200px heights=200px>
File:be.jpg|Vue d'ensemble du matériel
File:be_ms.png|Chassis du robot réalisé en Lego Mindstorm
File:be_fb.png|Le centre névralgique autour d'un système embarqué FoxBoard
File:be_wifi.png|Accès au robot via un point d'accès WiFi
</gallery>

== Saison 1 (2010/2011) ==

la première saison a vu les principes de communication entre la brique MindStorm et le système FoxBoard se mettre en place. Cette communication se fait par BlueTooth.

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_basic.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Télécommande WiFi
|}
L'interface Web de contrôle implanté sur la FoxBoard est donnée aux élèves qui peuvent la personnaliser. L'accès à cette interface Web se fait à l'aide d'un téléphone Android ou d'une tablette.
 
{| style="float: left; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_compass.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_rfid.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_accelerometer.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_gyroscopic.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Boussole
| valign="center" | Lecteur RFID
| valign="center" | Accéléromètre
| valign="center" | Gyroscope
|}
Durant la saison 1, divers groupes ont testé les capteurs tierce partie présentés ci-contre. Seuls les capteurs Boussole et Lecteur RFID ont trouvé un intérêt dans ce bureau d'études.
 
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/video-MindStormFoxBoard-iframe.html" />
Vous trouverez ci-contre la vidéo finale de la saison 1. Le [http://peip-ima.plil.net/photos/index.php?sfpg=UEVJUF8yMDEwLTIwMTEvKio2ZGM4YWFhM2VlMjkwMjVmMTBlOGE3MzAxODE0YThmNg making-of] de cette vidéo est aussi disponible.
 

== Saison 2 (2011/2012) ==

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_total.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_map.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Commande "rose des vents"
| valign="center" | Carte de positionnement
|}
Pour la saison 2, l'interface Web de contrôle du robot a été améliorée. Vous noterez en particulier, une interface de commande du robot permettant de régler finement la vitesse des deux servo-moteurs.
 
Une autre nouveauté de la saison 2 est l'ajout de cartes RFID sous la piste permettant aux robots de se situer sur le parcours.
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 2. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2011-2012|saison 2]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2011-iframe.html" />
 

== Saison 3 (2012/2013) ==

Pour la saison 3, des capteurs solaires ont été ajoutés aux accessoires disponibles. Un élève s'est essayé à intégrer deux panneaux sur son robot.

Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 3. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2012-2013|saison 3]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2012-iframe.html" />
 

== Saison 4 (2013/2014) ==

Pour la saison 4, un nouveau thème de jeu de balle a été choisi. Les robots vont devoir s'affronter dans une compétition sur un terrain, 2 robots contre 2 robots. La balle est une sphère émettant dans l'infra-rouge que les robots vont devoir retrouver grâce a des détecteurs de même type et dans laquelle ils vont devoir taper pour l'amener dans les buts adverses. Les buts eux aussi peuvent être repérés par des signaux infra-rouges d'impulsion.

{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Infrared-seeker.jpeg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Détecteur infra-rouge
|}
Durant la saison 4, les capteur tierce partie infra-rouge a été employé pour retrouver la balle et les buts.
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 4. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2013-2014|saison 4]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2013-iframe.html" />
 

== Saison 5 (2014/2015) ==

La saison 5 reprend le thème de la balle infra-rouge de la saison 4. Le nombre de robots sur le terrain est réduit, cette fois chaque équipe ne comprend qu'un robot de compétition. Cette communication s'effectue par <tt>bluetooth</tt>. L'aspect télécommande par WiFi et webcam présent dans les saisons 1 à 4 est abandonné. L'accent est mis sur la communication entre les différents acteurs. D'ailleurs, un nouvel acteur est introduit : l'arbitre. Cet arbitre n'est pas un robot mobile mais un système embarqué qui joue le rôle de central de communication =bluetooth=. Dans la saison 4, les balises infra-rouge des cages de but n'ont pas été finalisées. Une nouvelle approche est prévu cette saison pour aboutir à une carte complète pour ces balises. La carte comprendra un petit micro-contrôleur AVR : l'<tt>attiny85</tt>.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Micro-contrôleur <tt>attiny85</tt>
|}
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 5. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2014-2015|saison 5]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2014-iframe.html" />
 

== Saison 6 (2015/2016) ==

La saison 6 fait connaître au bureau d'études IMA original un chamboulement total. Non pas à cause du changement de thème car l'objectif reste un jeu de balle entre robots. Les règles du jeu sont très proches de celles de la saison 5 avec quelques simplifications techniques comme la suppression de l'arbitre, son rôle étant distribué aux acteurs restants. Le chamboulement est au niveau de la réalisation des robots. Nous abandonnons les lego MindStorm décidement trop onéreux et impossible à renouveller : la version NXT n'est plus produite et la version EV3 manque d'environnement de développement dans la continuité des NXT. Les robots vont être construits de toute pièces avec des éléments standards et contrôlés par une plateforme Arduino Mega2560.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:arduino-mega.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Plateforme Arduino Mega2560
|}
 
L'intégrale de cette saison est disponible sur la page [[BE_2015-2016|saison 6]].

Accueil

2016-01-07T21:44:32Z

Ppeip : /* Saison 6 (2015/2016) */

= Bureau d'études IMA =

== Glossaire ==

Un bureau d'étude c'est l'occasion donnée à des futurs élèves ingénieurs de découvrir un domaine de métiers. Ici le domaine exploré est auxquel prépare le département [http://www.polytech-lille.fr/ima-ingenieur-en-informatique-microelectronique-automatique-a-polytech-lille-art82.html IMA] de l'école d'ingénieurs [http://www.polytech-lille.fr Polytech'Lille].

== Synopsis ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_sonar.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_color.jpg|110px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:motor_nxt.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Capteur sonar ultrasons
| valign="center" | Capteur de couleurs
| valign="center" | Servo-moteur
|}
Ce bureau d'études doit permettre aux élèves d'aborder toutes les spécialités du département IMA. L'aspect automatique est largement abordé avec le chassis du robot comportant les capteurs et actionneurs standard décrits ci-dessous et avec l'implantation d'un processus de régulation de trajectoire de type [http://wikipedia.org/wiki/PID_controller PID].
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:foxboard.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:fox.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="middle" |[[File:pcduino1.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | FoxBoard face avant sans boitier
| valign="center" | FoxBoard face arrière dans un boitier
| valign="center" | pcDuino sans boitier
|}
L'aspect informatique embarquée est abordée avec l'introduction d'une plateforme FoxBoard qui, sous un format réduit, donne accès à un réel système d'exploitation de type Linux. A partir de la saison 5, les FoxBoard, un peu agées, sont remplacées par des pcDuino.
 
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_brick.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_prog.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_nxc.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Brique MindStorm (micro-contrôleur)
| valign="center" | Programmation graphique
| valign="center" | Programmation en C
|}
Le but étant de présenter les spécialités et non pas de les développer, la programmation du micro-contrôleur MindStorm est possible soit en utilisant le logiciel graphique fourni soit un compilateur C adapté.
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_solar.gif|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:BaliseIRPlaqueEssai.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Panneau solaire
| valign="center" | Balise infra-rouge
|}
La spécialité électronique sera présente dès la saison 3 avec une procédure de rechargement des accumulateurs par panneau solaire. Elle est aussi présente dans les saisons 4 et 5 dans la conception d'une balise infra-rouge.
 

== Les accessoires ==
Voici une galerie photo des accessoires communs aux différentes saisons.
<gallery widths=200px heights=200px>
File:be.jpg|Vue d'ensemble du matériel
File:be_ms.png|Chassis du robot réalisé en Lego Mindstorm
File:be_fb.png|Le centre névralgique autour d'un système embarqué FoxBoard
File:be_wifi.png|Accès au robot via un point d'accès WiFi
</gallery>

== Saison 1 (2010/2011) ==

la première saison a vu les principes de communication entre la brique MindStorm et le système FoxBoard se mettre en place. Cette communication se fait par BlueTooth.

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_basic.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Télécommande WiFi
|}
L'interface Web de contrôle implanté sur la FoxBoard est donnée aux élèves qui peuvent la personnaliser. L'accès à cette interface Web se fait à l'aide d'un téléphone Android ou d'une tablette.
 
{| style="float: left; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_compass.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_rfid.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_accelerometer.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_gyroscopic.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Boussole
| valign="center" | Lecteur RFID
| valign="center" | Accéléromètre
| valign="center" | Gyroscope
|}
Durant la saison 1, divers groupes ont testé les capteurs tierce partie présentés ci-contre. Seuls les capteurs Boussole et Lecteur RFID ont trouvé un intérêt dans ce bureau d'études.
 
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/video-MindStormFoxBoard-iframe.html" />
Vous trouverez ci-contre la vidéo finale de la saison 1. Le [http://peip-ima.plil.net/photos/index.php?sfpg=UEVJUF8yMDEwLTIwMTEvKio2ZGM4YWFhM2VlMjkwMjVmMTBlOGE3MzAxODE0YThmNg making-of] de cette vidéo est aussi disponible.
 

== Saison 2 (2011/2012) ==

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_total.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_map.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Commande "rose des vents"
| valign="center" | Carte de positionnement
|}
Pour la saison 2, l'interface Web de contrôle du robot a été améliorée. Vous noterez en particulier, une interface de commande du robot permettant de régler finement la vitesse des deux servo-moteurs.
 
Une autre nouveauté de la saison 2 est l'ajout de cartes RFID sous la piste permettant aux robots de se situer sur le parcours.
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 2. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2011-2012|saison 2]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2011-iframe.html" />
 

== Saison 3 (2012/2013) ==

Pour la saison 3, des capteurs solaires ont été ajoutés aux accessoires disponibles. Un élève s'est essayé à intégrer deux panneaux sur son robot.

Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 3. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2012-2013|saison 3]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2012-iframe.html" />
 

== Saison 4 (2013/2014) ==

Pour la saison 4, un nouveau thème de jeu de balle a été choisi. Les robots vont devoir s'affronter dans une compétition sur un terrain, 2 robots contre 2 robots. La balle est une sphère émettant dans l'infra-rouge que les robots vont devoir retrouver grâce a des détecteurs de même type et dans laquelle ils vont devoir taper pour l'amener dans les buts adverses. Les buts eux aussi peuvent être repérés par des signaux infra-rouges d'impulsion.

{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Infrared-seeker.jpeg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Détecteur infra-rouge
|}
Durant la saison 4, les capteur tierce partie infra-rouge a été employé pour retrouver la balle et les buts.
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 4. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2013-2014|saison 4]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2013-iframe.html" />
 

== Saison 5 (2014/2015) ==

La saison 5 reprend le thème de la balle infra-rouge de la saison 4. Le nombre de robots sur le terrain est réduit, cette fois chaque équipe ne comprend qu'un robot de compétition. Cette communication s'effectue par <tt>bluetooth</tt>. L'aspect télécommande par WiFi et webcam présent dans les saisons 1 à 4 est abandonné. L'accent est mis sur la communication entre les différents acteurs. D'ailleurs, un nouvel acteur est introduit : l'arbitre. Cet arbitre n'est pas un robot mobile mais un système embarqué qui joue le rôle de central de communication =bluetooth=. Dans la saison 4, les balises infra-rouge des cages de but n'ont pas été finalisées. Une nouvelle approche est prévu cette saison pour aboutir à une carte complète pour ces balises. La carte comprendra un petit micro-contrôleur AVR : l'<tt>attiny85</tt>.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Micro-contrôleur <tt>attiny85</tt>
|}
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 5. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2014-2015|saison 5]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2014-iframe.html" />
 

== Saison 6 (2015/2016) ==

La saison 6 fait connaître au bureau d'études IMA original un chamboulement total. Non pas à cause du changement de thème car l'objectif reste un jeu de balle entre robots. Les règles du jeu sont très proches de celles de la saison 5 avec quelques simplifications techniques comme la suppression de l'arbitre, son rôle étant distribué aux acteurs restants. Le chamboulement est au niveau de la réalisation des robots. Nous abandonnons les lego MindStorm décidement trop onéreux et impossible à renouveller : la version NXT n'est plus produite et la version EV3 manque d'environnement de développement dans la continuité des NXT. Les robots vont être construits de toute pièces avec des éléments standards et contrôlés par une plateforme Arduino Mega2560.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:arduino-mega.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Plateforme Arduino Mega2560
|}
 
L'intégrale de la saison 6 est disponible sur la page [[BE_2015-2016|saison 6]].

Accueil

2016-01-07T21:44:09Z

Ppeip : /* Bureau d'études IMA */

= Bureau d'études IMA =

== Glossaire ==

Un bureau d'étude c'est l'occasion donnée à des futurs élèves ingénieurs de découvrir un domaine de métiers. Ici le domaine exploré est auxquel prépare le département [http://www.polytech-lille.fr/ima-ingenieur-en-informatique-microelectronique-automatique-a-polytech-lille-art82.html IMA] de l'école d'ingénieurs [http://www.polytech-lille.fr Polytech'Lille].

== Synopsis ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_sonar.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_color.jpg|110px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:motor_nxt.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Capteur sonar ultrasons
| valign="center" | Capteur de couleurs
| valign="center" | Servo-moteur
|}
Ce bureau d'études doit permettre aux élèves d'aborder toutes les spécialités du département IMA. L'aspect automatique est largement abordé avec le chassis du robot comportant les capteurs et actionneurs standard décrits ci-dessous et avec l'implantation d'un processus de régulation de trajectoire de type [http://wikipedia.org/wiki/PID_controller PID].
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:foxboard.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:fox.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="middle" |[[File:pcduino1.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | FoxBoard face avant sans boitier
| valign="center" | FoxBoard face arrière dans un boitier
| valign="center" | pcDuino sans boitier
|}
L'aspect informatique embarquée est abordée avec l'introduction d'une plateforme FoxBoard qui, sous un format réduit, donne accès à un réel système d'exploitation de type Linux. A partir de la saison 5, les FoxBoard, un peu agées, sont remplacées par des pcDuino.
 
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_brick.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_prog.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_nxc.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Brique MindStorm (micro-contrôleur)
| valign="center" | Programmation graphique
| valign="center" | Programmation en C
|}
Le but étant de présenter les spécialités et non pas de les développer, la programmation du micro-contrôleur MindStorm est possible soit en utilisant le logiciel graphique fourni soit un compilateur C adapté.
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_solar.gif|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:BaliseIRPlaqueEssai.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Panneau solaire
| valign="center" | Balise infra-rouge
|}
La spécialité électronique sera présente dès la saison 3 avec une procédure de rechargement des accumulateurs par panneau solaire. Elle est aussi présente dans les saisons 4 et 5 dans la conception d'une balise infra-rouge.
 

== Les accessoires ==
Voici une galerie photo des accessoires communs aux différentes saisons.
<gallery widths=200px heights=200px>
File:be.jpg|Vue d'ensemble du matériel
File:be_ms.png|Chassis du robot réalisé en Lego Mindstorm
File:be_fb.png|Le centre névralgique autour d'un système embarqué FoxBoard
File:be_wifi.png|Accès au robot via un point d'accès WiFi
</gallery>

== Saison 1 (2010/2011) ==

la première saison a vu les principes de communication entre la brique MindStorm et le système FoxBoard se mettre en place. Cette communication se fait par BlueTooth.

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_basic.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Télécommande WiFi
|}
L'interface Web de contrôle implanté sur la FoxBoard est donnée aux élèves qui peuvent la personnaliser. L'accès à cette interface Web se fait à l'aide d'un téléphone Android ou d'une tablette.
 
{| style="float: left; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_compass.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_rfid.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_accelerometer.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_gyroscopic.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Boussole
| valign="center" | Lecteur RFID
| valign="center" | Accéléromètre
| valign="center" | Gyroscope
|}
Durant la saison 1, divers groupes ont testé les capteurs tierce partie présentés ci-contre. Seuls les capteurs Boussole et Lecteur RFID ont trouvé un intérêt dans ce bureau d'études.
 
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/video-MindStormFoxBoard-iframe.html" />
Vous trouverez ci-contre la vidéo finale de la saison 1. Le [http://peip-ima.plil.net/photos/index.php?sfpg=UEVJUF8yMDEwLTIwMTEvKio2ZGM4YWFhM2VlMjkwMjVmMTBlOGE3MzAxODE0YThmNg making-of] de cette vidéo est aussi disponible.
 

== Saison 2 (2011/2012) ==

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_total.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_map.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Commande "rose des vents"
| valign="center" | Carte de positionnement
|}
Pour la saison 2, l'interface Web de contrôle du robot a été améliorée. Vous noterez en particulier, une interface de commande du robot permettant de régler finement la vitesse des deux servo-moteurs.
 
Une autre nouveauté de la saison 2 est l'ajout de cartes RFID sous la piste permettant aux robots de se situer sur le parcours.
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 2. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2011-2012|saison 2]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2011-iframe.html" />
 

== Saison 3 (2012/2013) ==

Pour la saison 3, des capteurs solaires ont été ajoutés aux accessoires disponibles. Un élève s'est essayé à intégrer deux panneaux sur son robot.

Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 3. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2012-2013|saison 3]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2012-iframe.html" />
 

== Saison 4 (2013/2014) ==

Pour la saison 4, un nouveau thème de jeu de balle a été choisi. Les robots vont devoir s'affronter dans une compétition sur un terrain, 2 robots contre 2 robots. La balle est une sphère émettant dans l'infra-rouge que les robots vont devoir retrouver grâce a des détecteurs de même type et dans laquelle ils vont devoir taper pour l'amener dans les buts adverses. Les buts eux aussi peuvent être repérés par des signaux infra-rouges d'impulsion.

{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Infrared-seeker.jpeg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Détecteur infra-rouge
|}
Durant la saison 4, les capteur tierce partie infra-rouge a été employé pour retrouver la balle et les buts.
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 4. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2013-2014|saison 4]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2013-iframe.html" />
 

== Saison 5 (2014/2015) ==

La saison 5 reprend le thème de la balle infra-rouge de la saison 4. Le nombre de robots sur le terrain est réduit, cette fois chaque équipe ne comprend qu'un robot de compétition. Cette communication s'effectue par <tt>bluetooth</tt>. L'aspect télécommande par WiFi et webcam présent dans les saisons 1 à 4 est abandonné. L'accent est mis sur la communication entre les différents acteurs. D'ailleurs, un nouvel acteur est introduit : l'arbitre. Cet arbitre n'est pas un robot mobile mais un système embarqué qui joue le rôle de central de communication =bluetooth=. Dans la saison 4, les balises infra-rouge des cages de but n'ont pas été finalisées. Une nouvelle approche est prévu cette saison pour aboutir à une carte complète pour ces balises. La carte comprendra un petit micro-contrôleur AVR : l'<tt>attiny85</tt>.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Micro-contrôleur <tt>attiny85</tt>
|}
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 5. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2014-2015|saison 5]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2014-iframe.html" />
 

== Saison 6 (2015/2016) ==

La saison 6 fait connaître au bureau d'études IMA original un chamboulement total. Non pas à cause du changement de thème car l'objectif reste un jeu de balle entre robots. Les règles du jeu sont très proches de celles de la saison 5 avec quelques simplifications techniques comme la suppression de l'arbitre, son rôle étant distribué aux acteurs restants. Le chamboulement est au niveau de la réalisation des robots. Nous abandonnons les lego MindStorm décidement trop onéreux et impossible à renouveller : la version NXT n'est plus produite et la version EV3 manque d'environnement de développement dans la continuité des NXT. Les robots vont être construits de toute pièces avec des éléments standard et contrôlés par une plateforme Arduino Mega2560.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:arduino-mega.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Plateforme Arduino Mega2560
|}
 
L'intégrale de la saison 6 est disponible sur la page [[BE_2015-2016|saison 6]].

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2016-01-07T21:33:12Z

Ppeip :

Accueil

2015-01-07T13:50:13Z

Ppeip : /* Synopsis */

= Bureau d'études IMA =

== Glossaire ==

Un bureau d'étude c'est l'occasion donnée à des futurs élèves ingénieurs de découvrir un domaine de métiers. Ici le domaine exploré est auxquel prépare le département [http://www.polytech-lille.fr/ima-ingenieur-en-informatique-microelectronique-automatique-a-polytech-lille-art82.html IMA] de l'école d'ingénieurs [http://www.polytech-lille.fr Polytech'Lille].

== Synopsis ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_sonar.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_color.jpg|110px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:motor_nxt.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Capteur sonar ultrasons
| valign="center" | Capteur de couleurs
| valign="center" | Servo-moteur
|}
Ce bureau d'études doit permettre aux élèves d'aborder toutes les spécialités du département IMA. L'aspect automatique est largement abordé avec le chassis du robot comportant les capteurs et actionneurs standard décrits ci-dessous et avec l'implantation d'un processus de régulation de trajectoire de type [http://wikipedia.org/wiki/PID_controller PID].
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:foxboard.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:fox.jpg|150px]]
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|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | FoxBoard face avant sans boitier
| valign="center" | FoxBoard face arrière dans un boitier
| valign="center" | pcDuino sans boitier
|}
L'aspect informatique embarquée est abordée avec l'introduction d'une plateforme FoxBoard qui, sous un format réduit, donne accès à un réel système d'exploitation de type Linux. A partir de la saison 5, les FoxBoard, un peu agées, sont remplacées par des pcDuino.
 
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
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| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_prog.jpg|150px]]
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|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Brique MindStorm (micro-contrôleur)
| valign="center" | Programmation graphique
| valign="center" | Programmation en C
|}
Le but étant de présenter les spécialités et non pas de les développer, la programmation du micro-contrôleur MindStorm est possible soit en utilisant le logiciel graphique fourni soit un compilateur C adapté.
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
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|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Panneau solaire
| valign="center" | Balise infra-rouge
|}
La spécialité électronique sera présente dès la saison 3 avec une procédure de rechargement des accumulateurs par panneau solaire. Elle est aussi présente dans les saisons 4 et 5 dans la conception d'une balise infra-rouge.
 

== Les accessoires ==
Voici une galerie photo des accessoires communs aux différentes saisons.
<gallery widths=200px heights=200px>
File:be.jpg|Vue d'ensemble du matériel
File:be_ms.png|Chassis du robot réalisé en Lego Mindstorm
File:be_fb.png|Le centre névralgique autour d'un système embarqué FoxBoard
File:be_wifi.png|Accès au robot via un point d'accès WiFi
</gallery>

== Saison 1 (2010/2011) ==

la première saison a vu les principes de communication entre la brique MindStorm et le système FoxBoard se mettre en place. Cette communication se fait par BlueTooth.

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
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| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_basic.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Télécommande WiFi
|}
L'interface Web de contrôle implanté sur la FoxBoard est donnée aux élèves qui peuvent la personnaliser. L'accès à cette interface Web se fait à l'aide d'un téléphone Android ou d'une tablette.
 
{| style="float: left; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_compass.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_rfid.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_accelerometer.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_gyroscopic.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Boussole
| valign="center" | Lecteur RFID
| valign="center" | Accéléromètre
| valign="center" | Gyroscope
|}
Durant la saison 1, divers groupes ont testé les capteurs tierce partie présentés ci-contre. Seuls les capteurs Boussole et Lecteur RFID ont trouvé un intérêt dans ce bureau d'études.
 
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/video-MindStormFoxBoard-iframe.html" />
Vous trouverez ci-contre la vidéo finale de la saison 1. Le [http://peip-ima.plil.net/photos/index.php?sfpg=UEVJUF8yMDEwLTIwMTEvKio2ZGM4YWFhM2VlMjkwMjVmMTBlOGE3MzAxODE0YThmNg making-of] de cette vidéo est aussi disponible.
 

== Saison 2 (2011/2012) ==

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_total.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_map.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Commande "rose des vents"
| valign="center" | Carte de positionnement
|}
Pour la saison 2, l'interface Web de contrôle du robot a été améliorée. Vous noterez en particulier, une interface de commande du robot permettant de régler finement la vitesse des deux servo-moteurs.
 
Une autre nouveauté de la saison 2 est l'ajout de cartes RFID sous la piste permettant aux robots de se situer sur le parcours.
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 2. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2011-2012|saison 2]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2011-iframe.html" />
 

== Saison 3 (2012/2013) ==

Pour la saison 3, des capteurs solaires ont été ajoutés aux accessoires disponibles. Un élève s'est essayé à intégrer deux panneaux sur son robot.

Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 3. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2012-2013|saison 3]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2012-iframe.html" />
 

== Saison 4 (2013/2014) ==

Pour la saison 4, un nouveau thème de jeu de balle a été choisi. Les robots vont devoir s'affronter dans une compétition sur un terrain, 2 robots contre 2 robots. La balle est une sphère émettant dans l'infra-rouge que les robots vont devoir retrouver grâce a des détecteurs de même type et dans laquelle ils vont devoir taper pour l'amener dans les buts adverses. Les buts eux aussi peuvent être repérés par des signaux infra-rouges d'impulsion.

{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
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| valign="center" | Détecteur infra-rouge
|}
Durant la saison 4, les capteur tierce partie infra-rouge a été employé pour retrouver la balle et les buts.
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 4. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2013-2014|saison 4]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2013-iframe.html" />
 

== Saison 5 (2014/2015) ==

La saison 5 reprend le thème de la balle infra-rouge de la saison 4. Le nombre de robots sur le terrain est réduit, cette fois chaque équipe ne comprend qu'un robot de compétition. Cette communication s'effectue par <tt>bluetooth</tt>. L'aspect télécommande par WiFi et webcam présent dans les saisons 1 à 4 est abandonné. L'accent est mis sur la communication entre les différents acteurs. D'ailleurs, un nouvel acteur est introduit : l'arbitre. Cet arbitre n'est pas un robot mobile mais un système embarqué qui joue le rôle de central de communication =bluetooth=. Dans la saison 4, les balises infra-rouge des cages de but n'ont pas été finalisées. Une nouvelle approche est prévu cette saison pour aboutir à une carte complète pour ces balises. La carte comprendra un petit micro-contrôleur AVR : l'<tt>attiny85</tt>.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Micro-contrôleur <tt>attiny85</tt>
|}
 
L'intégrale sera disponible à partir de la page de la [[BE_2014-2015|saison 5]].

Fichier:BaliseIRPlaqueEssai.jpg

2015-01-07T13:48:43Z

Ppeip :

Accueil

2015-01-07T10:50:59Z

Ppeip : /* Synopsis */

= Bureau d'études IMA =

== Glossaire ==

Un bureau d'étude c'est l'occasion donnée à des futurs élèves ingénieurs de découvrir un domaine de métiers. Ici le domaine exploré est auxquel prépare le département [http://www.polytech-lille.fr/ima-ingenieur-en-informatique-microelectronique-automatique-a-polytech-lille-art82.html IMA] de l'école d'ingénieurs [http://www.polytech-lille.fr Polytech'Lille].

== Synopsis ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_sonar.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_color.jpg|110px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:motor_nxt.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Capteur sonar ultrasons
| valign="center" | Capteur de couleurs
| valign="center" | Servo-moteur
|}
Ce bureau d'études doit permettre aux élèves d'aborder toutes les spécialités du département IMA. L'aspect automatique est largement abordé avec le chassis du robot comportant les capteurs et actionneurs standard décrits ci-dessous et avec l'implantation d'un processus de régulation de trajectoire de type [http://wikipedia.org/wiki/PID_controller PID].
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:foxboard.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:fox.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="middle" |[[File:pcduino1.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | FoxBoard face avant sans boitier
| valign="center" | FoxBoard face arrière dans un boitier
| valign="center" | pcDuino sans boitier
|}
L'aspect informatique embarquée est abordée avec l'introduction d'une plateforme FoxBoard qui, sous un format réduit, donne accès à un réel système d'exploitation de type Linux. A partir de la saison 5, les FoxBoard, un peu agées, sont remplacées par des pcDuino.
 
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_brick.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_prog.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_nxc.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Brique MindStorm (micro-contrôleur)
| valign="center" | Programmation graphique
| valign="center" | Programmation en C
|}
Le but étant de présenter les spécialités et non pas de les développer, la programmation du micro-contrôleur MindStorm est possible soit en utilisant le logiciel graphique fourni soit un compilateur C adapté.
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_solar.gif|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Panneau solaire
|}
La spécialité électronique sera présente dès la saison 3 avec une procédure de rechargement des accumulateurs par panneau solaire. Elle est aussi présente dans les saisons 4 et 5 dans la conception d'une balise infra-rouge.
 

== Les accessoires ==
Voici une galerie photo des accessoires communs aux différentes saisons.
<gallery widths=200px heights=200px>
File:be.jpg|Vue d'ensemble du matériel
File:be_ms.png|Chassis du robot réalisé en Lego Mindstorm
File:be_fb.png|Le centre névralgique autour d'un système embarqué FoxBoard
File:be_wifi.png|Accès au robot via un point d'accès WiFi
</gallery>

== Saison 1 (2010/2011) ==

la première saison a vu les principes de communication entre la brique MindStorm et le système FoxBoard se mettre en place. Cette communication se fait par BlueTooth.

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_basic.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Télécommande WiFi
|}
L'interface Web de contrôle implanté sur la FoxBoard est donnée aux élèves qui peuvent la personnaliser. L'accès à cette interface Web se fait à l'aide d'un téléphone Android ou d'une tablette.
 
{| style="float: left; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_compass.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_rfid.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_accelerometer.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_gyroscopic.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Boussole
| valign="center" | Lecteur RFID
| valign="center" | Accéléromètre
| valign="center" | Gyroscope
|}
Durant la saison 1, divers groupes ont testé les capteurs tierce partie présentés ci-contre. Seuls les capteurs Boussole et Lecteur RFID ont trouvé un intérêt dans ce bureau d'études.
 
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/video-MindStormFoxBoard-iframe.html" />
Vous trouverez ci-contre la vidéo finale de la saison 1. Le [http://peip-ima.plil.net/photos/index.php?sfpg=UEVJUF8yMDEwLTIwMTEvKio2ZGM4YWFhM2VlMjkwMjVmMTBlOGE3MzAxODE0YThmNg making-of] de cette vidéo est aussi disponible.
 

== Saison 2 (2011/2012) ==

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_total.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_map.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Commande "rose des vents"
| valign="center" | Carte de positionnement
|}
Pour la saison 2, l'interface Web de contrôle du robot a été améliorée. Vous noterez en particulier, une interface de commande du robot permettant de régler finement la vitesse des deux servo-moteurs.
 
Une autre nouveauté de la saison 2 est l'ajout de cartes RFID sous la piste permettant aux robots de se situer sur le parcours.
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 2. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2011-2012|saison 2]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2011-iframe.html" />
 

== Saison 3 (2012/2013) ==

Pour la saison 3, des capteurs solaires ont été ajoutés aux accessoires disponibles. Un élève s'est essayé à intégrer deux panneaux sur son robot.

Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 3. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2012-2013|saison 3]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2012-iframe.html" />
 

== Saison 4 (2013/2014) ==

Pour la saison 4, un nouveau thème de jeu de balle a été choisi. Les robots vont devoir s'affronter dans une compétition sur un terrain, 2 robots contre 2 robots. La balle est une sphère émettant dans l'infra-rouge que les robots vont devoir retrouver grâce a des détecteurs de même type et dans laquelle ils vont devoir taper pour l'amener dans les buts adverses. Les buts eux aussi peuvent être repérés par des signaux infra-rouges d'impulsion.

{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Infrared-seeker.jpeg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Détecteur infra-rouge
|}
Durant la saison 4, les capteur tierce partie infra-rouge a été employé pour retrouver la balle et les buts.
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 4. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2013-2014|saison 4]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2013-iframe.html" />
 

== Saison 5 (2014/2015) ==

La saison 5 reprend le thème de la balle infra-rouge de la saison 4. Le nombre de robots sur le terrain est réduit, cette fois chaque équipe ne comprend qu'un robot de compétition. Cette communication s'effectue par <tt>bluetooth</tt>. L'aspect télécommande par WiFi et webcam présent dans les saisons 1 à 4 est abandonné. L'accent est mis sur la communication entre les différents acteurs. D'ailleurs, un nouvel acteur est introduit : l'arbitre. Cet arbitre n'est pas un robot mobile mais un système embarqué qui joue le rôle de central de communication =bluetooth=. Dans la saison 4, les balises infra-rouge des cages de but n'ont pas été finalisées. Une nouvelle approche est prévu cette saison pour aboutir à une carte complète pour ces balises. La carte comprendra un petit micro-contrôleur AVR : l'<tt>attiny85</tt>.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Micro-contrôleur <tt>attiny85</tt>
|}
 
L'intégrale sera disponible à partir de la page de la [[BE_2014-2015|saison 5]].

BE 2014-2015

2015-01-07T09:28:21Z

Ppeip : /* Matériel à votre disposition */

= Objectif à atteindre =

Le contexte de ce bureau d'études est un jeu de balle. Deux robots se font face sur un terrain (voir ci-dessous), doivent repérer la balle et la propulser dans le but adverse.
[[Image:TerrainCouleur.png|500px|center]]

Les robots ne sont pas les seuls acteurs dans ce jeu. Les buts ont aussi un rôle à assurer, un dispositif de remise de la balle au centre est nécessaire ainsi qu'un arbitre.

Les différents différents rôles des acteurs sont décrits ci-après.
* Les buts doivent s'annoncer aux robots par infra-rouge. Les buts doivent disposer d'un mécanisme capable de capturer la balle dès qu'elle rentre dans la cage. L'évenement "but marqué" est alors envoyé à l'arbitre. Sur commande de l'arbitre, le but relance la balle vers le centre du terrain.
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.
* Les robots ont comme tâche principale de s'approcher de la balle et de la lancer vers le but adverse. Les robots ne peuvent avancer que s'ils ne détectent pas d'obstacle à faible distance. Un robot ne repérant plus la balle peut se replier devant son but pour le bloquer. Un robot de jeu ne peut pas sortir du terrain.

Pour que les robots puissent différencier les buts de la balle, les buts font clignoter leurs LEDs infrarouges suivant un code pré-établi.

Les communications entre les acteurs s'effectuent par <tt>bluetooth</tt>. Les robots et les buts s'apparient avec l'arbitre et ne communiquent qu'avec lui. Votre premier travail consiste à analyser toutes les informations contenues dans cette page et à établir un schéma des communications qui doivent avoir lieu durant un jeu complet.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:ev3.png|120px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="middle" |[[File:pcduino1.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système pcDuino1
| valign="center" | AVR attiny85
|}
Les robots et les buts doivent être réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le Lego permet aussi de réaliser les cages des buts, leur dispositif de capture de la balle et leur dispositif d'éjection.

La communication des robots et des buts vers l'arbitre doit se faire grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm.

Pour la localisation des buts, des balises doivent être construites à base de LEDs infra-rouges modulées à l'aide d'une fréquence compatible avec les détecteurs des robots. Vous réaliserez un petit circuit électronique à base de micro-contrôleur AVR <tt>tiny85</tt>.

Pour l'arbitre un système embarqué de type pcDuino est nécessaire. Doit lui être adjoint un adaptateur USB <tt>bluetooth</tt> pour permettre la communication avec les contrôleurs MindStorm. Les afficheurs seront réalisés à partir de platines séries contrôlant des afficheurs 7 segments. Ces platines peuvent être contrôlées via le bus SPI du pcDuino.

Pour la programmation des micro-contrôleurs MindStorm, vous pouvez utiliser le logiciel graphique fourni mais vous êtes encouragés à tester le langage [http://bricxcc.sourceforge.net/nbc/ NXC] (Not eXactly C) qui permet d'écrire efficacement des programmes plus conséquents.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisement vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'arbitre.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand l'arbitre le demande.

Il existe des sites Web décrivant des montages électroniques pour réaliser une [http://ftcforum.usfirst.org/showthread.php?2147-DIY-IR-Beacon-using-Arduino-or-ATTiny-chip balise infra-rouge]. Votre balise doit pouvoir alterner des séquences d'émission et d'arrêt de période déterminée pour permettre de différencier les buts. Pour aller plus loin, prévoyez une LED classique pour indiquer les période d'émission et d'arrêt ainsi qu'un bouton pour sélectionner la durée en seconde des périodes d'arrêt. Enfin concevez un circuit imprimé pour votre montage.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-2|Cage de but 2]] </td>
</tr>
</table>

== Robots de compétition ==
Lorsque qu'un robot de compétition a repéré la balle, il effectue les actions suivantes.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez considérer le lancement par gravité, en utilisant un servo-moteur ou en utilisant la force centrifuge.

Si le robot ne trouve pas la balle, il peut considérer qu'elle est en possession d'un robot adverse. Dans ce cas, le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour en bloquer l'accès.

En aucun cas, le robot ne doit quitter l'aire de jeu.

Les capteurs nécessaires à un robot de compétition sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-1|Robot de compétition 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-2|Robot de compétition 2]] </td>
</tr>
</table>

== Arbitre ==
{| style="float: right; height: 140px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Serie7segments.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Afficheurs 7 segments
|}
L'arbitre est réalisé à partir d'un système embarqué de type pcDuino. Les différentes tâches à réaliser sont décrites ci-dessous.
* Utiliser le bus SPI du pcDuino pour contrôler l'afficheur 7 segments.
* Etablir la communication <tt>bluetooth</tt> avec les robots et les buts, vous pouvez vous baser sur les [[https://peip-ima.polytech-lille.net:40001/archive/FoxLego-2012.tar sources C]] déjà développées les années précédentes.
* Implanter l'algorithme d'arbitrage décrit ci-après.
** demander aux cages de but d'éjecter la balle ;
** demander au ramasseur de balle d'opérer, revenir au premier point en cas d'échec du ramasseur ;
** demander aux robots de lancer la partie après que le ramasseur de balle ait terminé son travail ;
** attendre l'événement "but marqué" pour mettre à jour le score, revenir au premier point ;
** en cas d'attente trop longue, revenir au premier point.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> pcDuino, Adaptateur USB/<tt>bluetooth</tt>, Afficheurs 7 segments </td>
<td> [[ArbitreRobots2014-1|Arbitre 1]] </td>
</tr>
</table>

== Robot ramasseur de balle ==
Le robot ramasseur de balle doit réaliser les actions décrites ci-dessous.
* Trouver la balle, se diriger vers elle et la capturer.
* Trouver le but le plus éloigné et se diriger vers lui.
* S'arrêter sur la première ligne médiane détectée.
* Suivre la ligne dans un sens, si la frontière du terrain est détectée inverser le sens de parcours.
* S'arrêter sur la marque de centre de terrain, relacher la balle.
* Prévenir l'arbitre.
* Retourner sur sa base.

Le robot ramasseur de balle se met en marche quand l'arbitre lui demande.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotRamasseur2014-1|Robot ramasseur de balle 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotRamasseur2014-2|Robot ramasseur de balle 2]] </td>
</tr>
</table>

= Interaction entre les acteurs =
Constituez un groupe complet d'acteurs avec 2 cages de buts, 2 robots de compétition, un robot de ramassage de balle et un arbitre.
Vérifiez que le match se déroule correctement.

= Notation =

{| class="wikitable"
! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
|-
|
|
|
|
|
|
|}

BE 2014-2015

2015-01-07T09:28:05Z

Ppeip : /* Matériel à votre disposition */

= Objectif à atteindre =

Le contexte de ce bureau d'études est un jeu de balle. Deux robots se font face sur un terrain (voir ci-dessous), doivent repérer la balle et la propulser dans le but adverse.
[[Image:TerrainCouleur.png|500px|center]]

Les robots ne sont pas les seuls acteurs dans ce jeu. Les buts ont aussi un rôle à assurer, un dispositif de remise de la balle au centre est nécessaire ainsi qu'un arbitre.

Les différents différents rôles des acteurs sont décrits ci-après.
* Les buts doivent s'annoncer aux robots par infra-rouge. Les buts doivent disposer d'un mécanisme capable de capturer la balle dès qu'elle rentre dans la cage. L'évenement "but marqué" est alors envoyé à l'arbitre. Sur commande de l'arbitre, le but relance la balle vers le centre du terrain.
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.
* Les robots ont comme tâche principale de s'approcher de la balle et de la lancer vers le but adverse. Les robots ne peuvent avancer que s'ils ne détectent pas d'obstacle à faible distance. Un robot ne repérant plus la balle peut se replier devant son but pour le bloquer. Un robot de jeu ne peut pas sortir du terrain.

Pour que les robots puissent différencier les buts de la balle, les buts font clignoter leurs LEDs infrarouges suivant un code pré-établi.

Les communications entre les acteurs s'effectuent par <tt>bluetooth</tt>. Les robots et les buts s'apparient avec l'arbitre et ne communiquent qu'avec lui. Votre premier travail consiste à analyser toutes les informations contenues dans cette page et à établir un schéma des communications qui doivent avoir lieu durant un jeu complet.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:ev3.png|120px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino1.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système pcDuino1
| valign="center" | AVR attiny85
|}
Les robots et les buts doivent être réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le Lego permet aussi de réaliser les cages des buts, leur dispositif de capture de la balle et leur dispositif d'éjection.

La communication des robots et des buts vers l'arbitre doit se faire grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm.

Pour la localisation des buts, des balises doivent être construites à base de LEDs infra-rouges modulées à l'aide d'une fréquence compatible avec les détecteurs des robots. Vous réaliserez un petit circuit électronique à base de micro-contrôleur AVR <tt>tiny85</tt>.

Pour l'arbitre un système embarqué de type pcDuino est nécessaire. Doit lui être adjoint un adaptateur USB <tt>bluetooth</tt> pour permettre la communication avec les contrôleurs MindStorm. Les afficheurs seront réalisés à partir de platines séries contrôlant des afficheurs 7 segments. Ces platines peuvent être contrôlées via le bus SPI du pcDuino.

Pour la programmation des micro-contrôleurs MindStorm, vous pouvez utiliser le logiciel graphique fourni mais vous êtes encouragés à tester le langage [http://bricxcc.sourceforge.net/nbc/ NXC] (Not eXactly C) qui permet d'écrire efficacement des programmes plus conséquents.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisement vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'arbitre.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand l'arbitre le demande.

Il existe des sites Web décrivant des montages électroniques pour réaliser une [http://ftcforum.usfirst.org/showthread.php?2147-DIY-IR-Beacon-using-Arduino-or-ATTiny-chip balise infra-rouge]. Votre balise doit pouvoir alterner des séquences d'émission et d'arrêt de période déterminée pour permettre de différencier les buts. Pour aller plus loin, prévoyez une LED classique pour indiquer les période d'émission et d'arrêt ainsi qu'un bouton pour sélectionner la durée en seconde des périodes d'arrêt. Enfin concevez un circuit imprimé pour votre montage.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-2|Cage de but 2]] </td>
</tr>
</table>

== Robots de compétition ==
Lorsque qu'un robot de compétition a repéré la balle, il effectue les actions suivantes.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez considérer le lancement par gravité, en utilisant un servo-moteur ou en utilisant la force centrifuge.

Si le robot ne trouve pas la balle, il peut considérer qu'elle est en possession d'un robot adverse. Dans ce cas, le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour en bloquer l'accès.

En aucun cas, le robot ne doit quitter l'aire de jeu.

Les capteurs nécessaires à un robot de compétition sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-1|Robot de compétition 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-2|Robot de compétition 2]] </td>
</tr>
</table>

== Arbitre ==
{| style="float: right; height: 140px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Serie7segments.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Afficheurs 7 segments
|}
L'arbitre est réalisé à partir d'un système embarqué de type pcDuino. Les différentes tâches à réaliser sont décrites ci-dessous.
* Utiliser le bus SPI du pcDuino pour contrôler l'afficheur 7 segments.
* Etablir la communication <tt>bluetooth</tt> avec les robots et les buts, vous pouvez vous baser sur les [[https://peip-ima.polytech-lille.net:40001/archive/FoxLego-2012.tar sources C]] déjà développées les années précédentes.
* Implanter l'algorithme d'arbitrage décrit ci-après.
** demander aux cages de but d'éjecter la balle ;
** demander au ramasseur de balle d'opérer, revenir au premier point en cas d'échec du ramasseur ;
** demander aux robots de lancer la partie après que le ramasseur de balle ait terminé son travail ;
** attendre l'événement "but marqué" pour mettre à jour le score, revenir au premier point ;
** en cas d'attente trop longue, revenir au premier point.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> pcDuino, Adaptateur USB/<tt>bluetooth</tt>, Afficheurs 7 segments </td>
<td> [[ArbitreRobots2014-1|Arbitre 1]] </td>
</tr>
</table>

== Robot ramasseur de balle ==
Le robot ramasseur de balle doit réaliser les actions décrites ci-dessous.
* Trouver la balle, se diriger vers elle et la capturer.
* Trouver le but le plus éloigné et se diriger vers lui.
* S'arrêter sur la première ligne médiane détectée.
* Suivre la ligne dans un sens, si la frontière du terrain est détectée inverser le sens de parcours.
* S'arrêter sur la marque de centre de terrain, relacher la balle.
* Prévenir l'arbitre.
* Retourner sur sa base.

Le robot ramasseur de balle se met en marche quand l'arbitre lui demande.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotRamasseur2014-1|Robot ramasseur de balle 1]] </td>
</tr>
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<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotRamasseur2014-2|Robot ramasseur de balle 2]] </td>
</tr>
</table>

= Interaction entre les acteurs =
Constituez un groupe complet d'acteurs avec 2 cages de buts, 2 robots de compétition, un robot de ramassage de balle et un arbitre.
Vérifiez que le match se déroule correctement.

= Notation =

{| class="wikitable"
! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
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2015-01-07T09:27:25Z

Ppeip : /* Synopsis */

= Bureau d'études IMA =

== Glossaire ==

Un bureau d'étude c'est l'occasion donnée à des futurs élèves ingénieurs de découvrir un domaine de métiers. Ici le domaine exploré est auxquel prépare le département [http://www.polytech-lille.fr/ima-ingenieur-en-informatique-microelectronique-automatique-a-polytech-lille-art82.html IMA] de l'école d'ingénieurs [http://www.polytech-lille.fr Polytech'Lille].

== Synopsis ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_sonar.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_color.jpg|110px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:motor_nxt.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Capteur sonar ultrasons
| valign="center" | Capteur de couleurs
| valign="center" | Servo-moteur
|}
Ce bureau d'études doit permettre aux élèves d'aborder toutes les spécialités du département IMA. L'aspect automatique est largement abordé avec le chassis du robot comportant les capteurs et actionneurs standard décrits ci-dessous et avec l'implantation d'un processus de régulation de trajectoire de type [http://wikipedia.org/wiki/PID_controller PID].
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:foxboard.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:fox.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="middle" |[[File:pcduino1.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | FoxBoard face avant sans boitier
| valign="center" | FoxBoard face arrière dans un boitier
| valign="center" | pcDuino sans boitier
|}
L'aspect informatique embarquée est abordée avec l'introduction d'une plateforme FoxBoard qui, sous un format réduit, donne accès à un réel système d'exploitation de type Linux. A partir de la saison 5, les FoxBoard, un peu agées, sont remplacées par des pcDuino.
 
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_brick.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_prog.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_nxc.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Brique MindStorm (micro-contrôleur)
| valign="center" | Programmation graphique
| valign="center" | Programmation en C
|}
Le but étant de présenter les spécialités et non pas de les développer, la programmation du micro-contrôleur MindStorm est possible soit en utilisant le logiciel graphique fourni soit un compilateur C adapté.
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_solar.gif|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Panneau solaire
|}
La spécialité électronique sera présente dès la saison 3 avec une procédure de rechargement des accumulateurs par panneau solaire.
 

== Les accessoires ==
Voici une galerie photo des accessoires communs aux différentes saisons.
<gallery widths=200px heights=200px>
File:be.jpg|Vue d'ensemble du matériel
File:be_ms.png|Chassis du robot réalisé en Lego Mindstorm
File:be_fb.png|Le centre névralgique autour d'un système embarqué FoxBoard
File:be_wifi.png|Accès au robot via un point d'accès WiFi
</gallery>

== Saison 1 (2010/2011) ==

la première saison a vu les principes de communication entre la brique MindStorm et le système FoxBoard se mettre en place. Cette communication se fait par BlueTooth.

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_basic.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Télécommande WiFi
|}
L'interface Web de contrôle implanté sur la FoxBoard est donnée aux élèves qui peuvent la personnaliser. L'accès à cette interface Web se fait à l'aide d'un téléphone Android ou d'une tablette.
 
{| style="float: left; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_compass.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_rfid.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_accelerometer.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_gyroscopic.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Boussole
| valign="center" | Lecteur RFID
| valign="center" | Accéléromètre
| valign="center" | Gyroscope
|}
Durant la saison 1, divers groupes ont testé les capteurs tierce partie présentés ci-contre. Seuls les capteurs Boussole et Lecteur RFID ont trouvé un intérêt dans ce bureau d'études.
 
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/video-MindStormFoxBoard-iframe.html" />
Vous trouverez ci-contre la vidéo finale de la saison 1. Le [http://peip-ima.plil.net/photos/index.php?sfpg=UEVJUF8yMDEwLTIwMTEvKio2ZGM4YWFhM2VlMjkwMjVmMTBlOGE3MzAxODE0YThmNg making-of] de cette vidéo est aussi disponible.
 

== Saison 2 (2011/2012) ==

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_total.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_map.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Commande "rose des vents"
| valign="center" | Carte de positionnement
|}
Pour la saison 2, l'interface Web de contrôle du robot a été améliorée. Vous noterez en particulier, une interface de commande du robot permettant de régler finement la vitesse des deux servo-moteurs.
 
Une autre nouveauté de la saison 2 est l'ajout de cartes RFID sous la piste permettant aux robots de se situer sur le parcours.
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 2. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2011-2012|saison 2]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2011-iframe.html" />
 

== Saison 3 (2012/2013) ==

Pour la saison 3, des capteurs solaires ont été ajoutés aux accessoires disponibles. Un élève s'est essayé à intégrer deux panneaux sur son robot.

Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 3. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2012-2013|saison 3]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2012-iframe.html" />
 

== Saison 4 (2013/2014) ==

Pour la saison 4, un nouveau thème de jeu de balle a été choisi. Les robots vont devoir s'affronter dans une compétition sur un terrain, 2 robots contre 2 robots. La balle est une sphère émettant dans l'infra-rouge que les robots vont devoir retrouver grâce a des détecteurs de même type et dans laquelle ils vont devoir taper pour l'amener dans les buts adverses. Les buts eux aussi peuvent être repérés par des signaux infra-rouges d'impulsion.

{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Infrared-seeker.jpeg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Détecteur infra-rouge
|}
Durant la saison 4, les capteur tierce partie infra-rouge a été employé pour retrouver la balle et les buts.
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 4. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2013-2014|saison 4]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2013-iframe.html" />
 

== Saison 5 (2014/2015) ==

La saison 5 reprend le thème de la balle infra-rouge de la saison 4. Le nombre de robots sur le terrain est réduit, cette fois chaque équipe ne comprend qu'un robot de compétition. Cette communication s'effectue par <tt>bluetooth</tt>. L'aspect télécommande par WiFi et webcam présent dans les saisons 1 à 4 est abandonné. L'accent est mis sur la communication entre les différents acteurs. D'ailleurs, un nouvel acteur est introduit : l'arbitre. Cet arbitre n'est pas un robot mobile mais un système embarqué qui joue le rôle de central de communication =bluetooth=. Dans la saison 4, les balises infra-rouge des cages de but n'ont pas été finalisées. Une nouvelle approche est prévu cette saison pour aboutir à une carte complète pour ces balises. La carte comprendra un petit micro-contrôleur AVR : l'<tt>attiny85</tt>.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Micro-contrôleur <tt>attiny85</tt>
|}
 
L'intégrale sera disponible à partir de la page de la [[BE_2014-2015|saison 5]].

Accueil

2015-01-07T09:27:03Z

Ppeip : /* Synopsis */

= Bureau d'études IMA =

== Glossaire ==

Un bureau d'étude c'est l'occasion donnée à des futurs élèves ingénieurs de découvrir un domaine de métiers. Ici le domaine exploré est auxquel prépare le département [http://www.polytech-lille.fr/ima-ingenieur-en-informatique-microelectronique-automatique-a-polytech-lille-art82.html IMA] de l'école d'ingénieurs [http://www.polytech-lille.fr Polytech'Lille].

== Synopsis ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_sonar.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_color.jpg|110px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:motor_nxt.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Capteur sonar ultrasons
| valign="center" | Capteur de couleurs
| valign="center" | Servo-moteur
|}
Ce bureau d'études doit permettre aux élèves d'aborder toutes les spécialités du département IMA. L'aspect automatique est largement abordé avec le chassis du robot comportant les capteurs et actionneurs standard décrits ci-dessous et avec l'implantation d'un processus de régulation de trajectoire de type [http://wikipedia.org/wiki/PID_controller PID].
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:foxboard.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:fox.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino1.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | FoxBoard face avant sans boitier
| valign="center" | FoxBoard face arrière dans un boitier
| valign="center" | pcDuino sans boitier
|}
L'aspect informatique embarquée est abordée avec l'introduction d'une plateforme FoxBoard qui, sous un format réduit, donne accès à un réel système d'exploitation de type Linux. A partir de la saison 5, les FoxBoard, un peu agées, sont remplacées par des pcDuino.
 
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_brick.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_prog.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_nxc.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Brique MindStorm (micro-contrôleur)
| valign="center" | Programmation graphique
| valign="center" | Programmation en C
|}
Le but étant de présenter les spécialités et non pas de les développer, la programmation du micro-contrôleur MindStorm est possible soit en utilisant le logiciel graphique fourni soit un compilateur C adapté.
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_solar.gif|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Panneau solaire
|}
La spécialité électronique sera présente dès la saison 3 avec une procédure de rechargement des accumulateurs par panneau solaire.
 

== Les accessoires ==
Voici une galerie photo des accessoires communs aux différentes saisons.
<gallery widths=200px heights=200px>
File:be.jpg|Vue d'ensemble du matériel
File:be_ms.png|Chassis du robot réalisé en Lego Mindstorm
File:be_fb.png|Le centre névralgique autour d'un système embarqué FoxBoard
File:be_wifi.png|Accès au robot via un point d'accès WiFi
</gallery>

== Saison 1 (2010/2011) ==

la première saison a vu les principes de communication entre la brique MindStorm et le système FoxBoard se mettre en place. Cette communication se fait par BlueTooth.

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_basic.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Télécommande WiFi
|}
L'interface Web de contrôle implanté sur la FoxBoard est donnée aux élèves qui peuvent la personnaliser. L'accès à cette interface Web se fait à l'aide d'un téléphone Android ou d'une tablette.
 
{| style="float: left; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_compass.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_rfid.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_accelerometer.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_gyroscopic.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Boussole
| valign="center" | Lecteur RFID
| valign="center" | Accéléromètre
| valign="center" | Gyroscope
|}
Durant la saison 1, divers groupes ont testé les capteurs tierce partie présentés ci-contre. Seuls les capteurs Boussole et Lecteur RFID ont trouvé un intérêt dans ce bureau d'études.
 
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/video-MindStormFoxBoard-iframe.html" />
Vous trouverez ci-contre la vidéo finale de la saison 1. Le [http://peip-ima.plil.net/photos/index.php?sfpg=UEVJUF8yMDEwLTIwMTEvKio2ZGM4YWFhM2VlMjkwMjVmMTBlOGE3MzAxODE0YThmNg making-of] de cette vidéo est aussi disponible.
 

== Saison 2 (2011/2012) ==

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_total.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_map.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Commande "rose des vents"
| valign="center" | Carte de positionnement
|}
Pour la saison 2, l'interface Web de contrôle du robot a été améliorée. Vous noterez en particulier, une interface de commande du robot permettant de régler finement la vitesse des deux servo-moteurs.
 
Une autre nouveauté de la saison 2 est l'ajout de cartes RFID sous la piste permettant aux robots de se situer sur le parcours.
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 2. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2011-2012|saison 2]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2011-iframe.html" />
 

== Saison 3 (2012/2013) ==

Pour la saison 3, des capteurs solaires ont été ajoutés aux accessoires disponibles. Un élève s'est essayé à intégrer deux panneaux sur son robot.

Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 3. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2012-2013|saison 3]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2012-iframe.html" />
 

== Saison 4 (2013/2014) ==

Pour la saison 4, un nouveau thème de jeu de balle a été choisi. Les robots vont devoir s'affronter dans une compétition sur un terrain, 2 robots contre 2 robots. La balle est une sphère émettant dans l'infra-rouge que les robots vont devoir retrouver grâce a des détecteurs de même type et dans laquelle ils vont devoir taper pour l'amener dans les buts adverses. Les buts eux aussi peuvent être repérés par des signaux infra-rouges d'impulsion.

{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Infrared-seeker.jpeg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Détecteur infra-rouge
|}
Durant la saison 4, les capteur tierce partie infra-rouge a été employé pour retrouver la balle et les buts.
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 4. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2013-2014|saison 4]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2013-iframe.html" />
 

== Saison 5 (2014/2015) ==

La saison 5 reprend le thème de la balle infra-rouge de la saison 4. Le nombre de robots sur le terrain est réduit, cette fois chaque équipe ne comprend qu'un robot de compétition. Cette communication s'effectue par <tt>bluetooth</tt>. L'aspect télécommande par WiFi et webcam présent dans les saisons 1 à 4 est abandonné. L'accent est mis sur la communication entre les différents acteurs. D'ailleurs, un nouvel acteur est introduit : l'arbitre. Cet arbitre n'est pas un robot mobile mais un système embarqué qui joue le rôle de central de communication =bluetooth=. Dans la saison 4, les balises infra-rouge des cages de but n'ont pas été finalisées. Une nouvelle approche est prévu cette saison pour aboutir à une carte complète pour ces balises. La carte comprendra un petit micro-contrôleur AVR : l'<tt>attiny85</tt>.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
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|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Micro-contrôleur <tt>attiny85</tt>
|}
 
L'intégrale sera disponible à partir de la page de la [[BE_2014-2015|saison 5]].

Fichier:Pcduino1.png

2015-01-07T09:26:23Z

Ppeip : a téléversé une nouvelle version de « Fichier:Pcduino1.png »

Accueil

2015-01-07T09:24:03Z

Ppeip : /* Synopsis */

= Bureau d'études IMA =

== Glossaire ==

Un bureau d'étude c'est l'occasion donnée à des futurs élèves ingénieurs de découvrir un domaine de métiers. Ici le domaine exploré est auxquel prépare le département [http://www.polytech-lille.fr/ima-ingenieur-en-informatique-microelectronique-automatique-a-polytech-lille-art82.html IMA] de l'école d'ingénieurs [http://www.polytech-lille.fr Polytech'Lille].

== Synopsis ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_sonar.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_color.jpg|110px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:motor_nxt.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Capteur sonar ultrasons
| valign="center" | Capteur de couleurs
| valign="center" | Servo-moteur
|}
Ce bureau d'études doit permettre aux élèves d'aborder toutes les spécialités du département IMA. L'aspect automatique est largement abordé avec le chassis du robot comportant les capteurs et actionneurs standard décrits ci-dessous et avec l'implantation d'un processus de régulation de trajectoire de type [http://wikipedia.org/wiki/PID_controller PID].
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:foxboard.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:fox.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino1.png|220px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | FoxBoard face avant sans boitier
| valign="center" | FoxBoard face arrière dans un boitier
| valign="center" | pcDuino sans boitier
|}
L'aspect informatique embarquée est abordée avec l'introduction d'une plateforme FoxBoard qui, sous un format réduit, donne accès à un réel système d'exploitation de type Linux. A partir de la saison 5, les FoxBoard, un peu agées, sont remplacées par des pcDuino.
 
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_brick.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_prog.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_nxc.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Brique MindStorm (micro-contrôleur)
| valign="center" | Programmation graphique
| valign="center" | Programmation en C
|}
Le but étant de présenter les spécialités et non pas de les développer, la programmation du micro-contrôleur MindStorm est possible soit en utilisant le logiciel graphique fourni soit un compilateur C adapté.
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_solar.gif|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Panneau solaire
|}
La spécialité électronique sera présente dès la saison 3 avec une procédure de rechargement des accumulateurs par panneau solaire.
 

== Les accessoires ==
Voici une galerie photo des accessoires communs aux différentes saisons.
<gallery widths=200px heights=200px>
File:be.jpg|Vue d'ensemble du matériel
File:be_ms.png|Chassis du robot réalisé en Lego Mindstorm
File:be_fb.png|Le centre névralgique autour d'un système embarqué FoxBoard
File:be_wifi.png|Accès au robot via un point d'accès WiFi
</gallery>

== Saison 1 (2010/2011) ==

la première saison a vu les principes de communication entre la brique MindStorm et le système FoxBoard se mettre en place. Cette communication se fait par BlueTooth.

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_basic.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Télécommande WiFi
|}
L'interface Web de contrôle implanté sur la FoxBoard est donnée aux élèves qui peuvent la personnaliser. L'accès à cette interface Web se fait à l'aide d'un téléphone Android ou d'une tablette.
 
{| style="float: left; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_compass.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_rfid.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_accelerometer.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_gyroscopic.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Boussole
| valign="center" | Lecteur RFID
| valign="center" | Accéléromètre
| valign="center" | Gyroscope
|}
Durant la saison 1, divers groupes ont testé les capteurs tierce partie présentés ci-contre. Seuls les capteurs Boussole et Lecteur RFID ont trouvé un intérêt dans ce bureau d'études.
 
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/video-MindStormFoxBoard-iframe.html" />
Vous trouverez ci-contre la vidéo finale de la saison 1. Le [http://peip-ima.plil.net/photos/index.php?sfpg=UEVJUF8yMDEwLTIwMTEvKio2ZGM4YWFhM2VlMjkwMjVmMTBlOGE3MzAxODE0YThmNg making-of] de cette vidéo est aussi disponible.
 

== Saison 2 (2011/2012) ==

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_total.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_map.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Commande "rose des vents"
| valign="center" | Carte de positionnement
|}
Pour la saison 2, l'interface Web de contrôle du robot a été améliorée. Vous noterez en particulier, une interface de commande du robot permettant de régler finement la vitesse des deux servo-moteurs.
 
Une autre nouveauté de la saison 2 est l'ajout de cartes RFID sous la piste permettant aux robots de se situer sur le parcours.
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 2. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2011-2012|saison 2]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2011-iframe.html" />
 

== Saison 3 (2012/2013) ==

Pour la saison 3, des capteurs solaires ont été ajoutés aux accessoires disponibles. Un élève s'est essayé à intégrer deux panneaux sur son robot.

Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 3. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2012-2013|saison 3]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2012-iframe.html" />
 

== Saison 4 (2013/2014) ==

Pour la saison 4, un nouveau thème de jeu de balle a été choisi. Les robots vont devoir s'affronter dans une compétition sur un terrain, 2 robots contre 2 robots. La balle est une sphère émettant dans l'infra-rouge que les robots vont devoir retrouver grâce a des détecteurs de même type et dans laquelle ils vont devoir taper pour l'amener dans les buts adverses. Les buts eux aussi peuvent être repérés par des signaux infra-rouges d'impulsion.

{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Infrared-seeker.jpeg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Détecteur infra-rouge
|}
Durant la saison 4, les capteur tierce partie infra-rouge a été employé pour retrouver la balle et les buts.
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 4. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2013-2014|saison 4]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2013-iframe.html" />
 

== Saison 5 (2014/2015) ==

La saison 5 reprend le thème de la balle infra-rouge de la saison 4. Le nombre de robots sur le terrain est réduit, cette fois chaque équipe ne comprend qu'un robot de compétition. Cette communication s'effectue par <tt>bluetooth</tt>. L'aspect télécommande par WiFi et webcam présent dans les saisons 1 à 4 est abandonné. L'accent est mis sur la communication entre les différents acteurs. D'ailleurs, un nouvel acteur est introduit : l'arbitre. Cet arbitre n'est pas un robot mobile mais un système embarqué qui joue le rôle de central de communication =bluetooth=. Dans la saison 4, les balises infra-rouge des cages de but n'ont pas été finalisées. Une nouvelle approche est prévu cette saison pour aboutir à une carte complète pour ces balises. La carte comprendra un petit micro-contrôleur AVR : l'<tt>attiny85</tt>.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Micro-contrôleur <tt>attiny85</tt>
|}
 
L'intégrale sera disponible à partir de la page de la [[BE_2014-2015|saison 5]].

Accueil

2015-01-07T09:23:26Z

Ppeip : /* Synopsis */

= Bureau d'études IMA =

== Glossaire ==

Un bureau d'étude c'est l'occasion donnée à des futurs élèves ingénieurs de découvrir un domaine de métiers. Ici le domaine exploré est auxquel prépare le département [http://www.polytech-lille.fr/ima-ingenieur-en-informatique-microelectronique-automatique-a-polytech-lille-art82.html IMA] de l'école d'ingénieurs [http://www.polytech-lille.fr Polytech'Lille].

== Synopsis ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_sonar.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_color.jpg|110px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:motor_nxt.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Capteur sonar ultrasons
| valign="center" | Capteur de couleurs
| valign="center" | Servo-moteur
|}
Ce bureau d'études doit permettre aux élèves d'aborder toutes les spécialités du département IMA. L'aspect automatique est largement abordé avec le chassis du robot comportant les capteurs et actionneurs standard décrits ci-dessous et avec l'implantation d'un processus de régulation de trajectoire de type [http://wikipedia.org/wiki/PID_controller PID].
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:foxboard.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:fox.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino1.png|200px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | FoxBoard face avant sans boitier
| valign="center" | FoxBoard face arrière dans un boitier
| valign="center" | pcDuino sans boitier
|}
L'aspect informatique embarquée est abordée avec l'introduction d'une plateforme FoxBoard qui, sous un format réduit, donne accès à un réel système d'exploitation de type Linux. A partir de la saison 5, les FoxBoard, un peu agées, sont remplacées par des pcDuino.
 
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_brick.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_prog.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_nxc.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Brique MindStorm (micro-contrôleur)
| valign="center" | Programmation graphique
| valign="center" | Programmation en C
|}
Le but étant de présenter les spécialités et non pas de les développer, la programmation du micro-contrôleur MindStorm est possible soit en utilisant le logiciel graphique fourni soit un compilateur C adapté.
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_solar.gif|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Panneau solaire
|}
La spécialité électronique sera présente dès la saison 3 avec une procédure de rechargement des accumulateurs par panneau solaire.
 

== Les accessoires ==
Voici une galerie photo des accessoires communs aux différentes saisons.
<gallery widths=200px heights=200px>
File:be.jpg|Vue d'ensemble du matériel
File:be_ms.png|Chassis du robot réalisé en Lego Mindstorm
File:be_fb.png|Le centre névralgique autour d'un système embarqué FoxBoard
File:be_wifi.png|Accès au robot via un point d'accès WiFi
</gallery>

== Saison 1 (2010/2011) ==

la première saison a vu les principes de communication entre la brique MindStorm et le système FoxBoard se mettre en place. Cette communication se fait par BlueTooth.

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_basic.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Télécommande WiFi
|}
L'interface Web de contrôle implanté sur la FoxBoard est donnée aux élèves qui peuvent la personnaliser. L'accès à cette interface Web se fait à l'aide d'un téléphone Android ou d'une tablette.
 
{| style="float: left; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_compass.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_rfid.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_accelerometer.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_gyroscopic.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Boussole
| valign="center" | Lecteur RFID
| valign="center" | Accéléromètre
| valign="center" | Gyroscope
|}
Durant la saison 1, divers groupes ont testé les capteurs tierce partie présentés ci-contre. Seuls les capteurs Boussole et Lecteur RFID ont trouvé un intérêt dans ce bureau d'études.
 
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/video-MindStormFoxBoard-iframe.html" />
Vous trouverez ci-contre la vidéo finale de la saison 1. Le [http://peip-ima.plil.net/photos/index.php?sfpg=UEVJUF8yMDEwLTIwMTEvKio2ZGM4YWFhM2VlMjkwMjVmMTBlOGE3MzAxODE0YThmNg making-of] de cette vidéo est aussi disponible.
 

== Saison 2 (2011/2012) ==

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_total.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_map.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Commande "rose des vents"
| valign="center" | Carte de positionnement
|}
Pour la saison 2, l'interface Web de contrôle du robot a été améliorée. Vous noterez en particulier, une interface de commande du robot permettant de régler finement la vitesse des deux servo-moteurs.
 
Une autre nouveauté de la saison 2 est l'ajout de cartes RFID sous la piste permettant aux robots de se situer sur le parcours.
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 2. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2011-2012|saison 2]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2011-iframe.html" />
 

== Saison 3 (2012/2013) ==

Pour la saison 3, des capteurs solaires ont été ajoutés aux accessoires disponibles. Un élève s'est essayé à intégrer deux panneaux sur son robot.

Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 3. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2012-2013|saison 3]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2012-iframe.html" />
 

== Saison 4 (2013/2014) ==

Pour la saison 4, un nouveau thème de jeu de balle a été choisi. Les robots vont devoir s'affronter dans une compétition sur un terrain, 2 robots contre 2 robots. La balle est une sphère émettant dans l'infra-rouge que les robots vont devoir retrouver grâce a des détecteurs de même type et dans laquelle ils vont devoir taper pour l'amener dans les buts adverses. Les buts eux aussi peuvent être repérés par des signaux infra-rouges d'impulsion.

{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Infrared-seeker.jpeg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Détecteur infra-rouge
|}
Durant la saison 4, les capteur tierce partie infra-rouge a été employé pour retrouver la balle et les buts.
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 4. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2013-2014|saison 4]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2013-iframe.html" />
 

== Saison 5 (2014/2015) ==

La saison 5 reprend le thème de la balle infra-rouge de la saison 4. Le nombre de robots sur le terrain est réduit, cette fois chaque équipe ne comprend qu'un robot de compétition. Cette communication s'effectue par <tt>bluetooth</tt>. L'aspect télécommande par WiFi et webcam présent dans les saisons 1 à 4 est abandonné. L'accent est mis sur la communication entre les différents acteurs. D'ailleurs, un nouvel acteur est introduit : l'arbitre. Cet arbitre n'est pas un robot mobile mais un système embarqué qui joue le rôle de central de communication =bluetooth=. Dans la saison 4, les balises infra-rouge des cages de but n'ont pas été finalisées. Une nouvelle approche est prévu cette saison pour aboutir à une carte complète pour ces balises. La carte comprendra un petit micro-contrôleur AVR : l'<tt>attiny85</tt>.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Micro-contrôleur <tt>attiny85</tt>
|}
 
L'intégrale sera disponible à partir de la page de la [[BE_2014-2015|saison 5]].

Accueil

2015-01-07T09:23:08Z

Ppeip : /* Synopsis */

= Bureau d'études IMA =

== Glossaire ==

Un bureau d'étude c'est l'occasion donnée à des futurs élèves ingénieurs de découvrir un domaine de métiers. Ici le domaine exploré est auxquel prépare le département [http://www.polytech-lille.fr/ima-ingenieur-en-informatique-microelectronique-automatique-a-polytech-lille-art82.html IMA] de l'école d'ingénieurs [http://www.polytech-lille.fr Polytech'Lille].

== Synopsis ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_sonar.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_color.jpg|110px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:motor_nxt.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Capteur sonar ultrasons
| valign="center" | Capteur de couleurs
| valign="center" | Servo-moteur
|}
Ce bureau d'études doit permettre aux élèves d'aborder toutes les spécialités du département IMA. L'aspect automatique est largement abordé avec le chassis du robot comportant les capteurs et actionneurs standard décrits ci-dessous et avec l'implantation d'un processus de régulation de trajectoire de type [http://wikipedia.org/wiki/PID_controller PID].
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:foxboard.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:fox.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino1.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | FoxBoard face avant sans boitier
| valign="center" | FoxBoard face arrière dans un boitier
| valign="center" | pcDuino sans boitier
|}
L'aspect informatique embarquée est abordée avec l'introduction d'une plateforme FoxBoard qui, sous un format réduit, donne accès à un réel système d'exploitation de type Linux. A partir de la saison 5, les FoxBoard, un peu agées, sont remplacées par des pcDuino.
 
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_brick.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_prog.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_nxc.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Brique MindStorm (micro-contrôleur)
| valign="center" | Programmation graphique
| valign="center" | Programmation en C
|}
Le but étant de présenter les spécialités et non pas de les développer, la programmation du micro-contrôleur MindStorm est possible soit en utilisant le logiciel graphique fourni soit un compilateur C adapté.
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_solar.gif|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Panneau solaire
|}
La spécialité électronique sera présente dès la saison 3 avec une procédure de rechargement des accumulateurs par panneau solaire.
 

== Les accessoires ==
Voici une galerie photo des accessoires communs aux différentes saisons.
<gallery widths=200px heights=200px>
File:be.jpg|Vue d'ensemble du matériel
File:be_ms.png|Chassis du robot réalisé en Lego Mindstorm
File:be_fb.png|Le centre névralgique autour d'un système embarqué FoxBoard
File:be_wifi.png|Accès au robot via un point d'accès WiFi
</gallery>

== Saison 1 (2010/2011) ==

la première saison a vu les principes de communication entre la brique MindStorm et le système FoxBoard se mettre en place. Cette communication se fait par BlueTooth.

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_basic.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Télécommande WiFi
|}
L'interface Web de contrôle implanté sur la FoxBoard est donnée aux élèves qui peuvent la personnaliser. L'accès à cette interface Web se fait à l'aide d'un téléphone Android ou d'une tablette.
 
{| style="float: left; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_compass.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_rfid.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_accelerometer.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_gyroscopic.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Boussole
| valign="center" | Lecteur RFID
| valign="center" | Accéléromètre
| valign="center" | Gyroscope
|}
Durant la saison 1, divers groupes ont testé les capteurs tierce partie présentés ci-contre. Seuls les capteurs Boussole et Lecteur RFID ont trouvé un intérêt dans ce bureau d'études.
 
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/video-MindStormFoxBoard-iframe.html" />
Vous trouverez ci-contre la vidéo finale de la saison 1. Le [http://peip-ima.plil.net/photos/index.php?sfpg=UEVJUF8yMDEwLTIwMTEvKio2ZGM4YWFhM2VlMjkwMjVmMTBlOGE3MzAxODE0YThmNg making-of] de cette vidéo est aussi disponible.
 

== Saison 2 (2011/2012) ==

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_total.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_map.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Commande "rose des vents"
| valign="center" | Carte de positionnement
|}
Pour la saison 2, l'interface Web de contrôle du robot a été améliorée. Vous noterez en particulier, une interface de commande du robot permettant de régler finement la vitesse des deux servo-moteurs.
 
Une autre nouveauté de la saison 2 est l'ajout de cartes RFID sous la piste permettant aux robots de se situer sur le parcours.
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 2. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2011-2012|saison 2]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2011-iframe.html" />
 

== Saison 3 (2012/2013) ==

Pour la saison 3, des capteurs solaires ont été ajoutés aux accessoires disponibles. Un élève s'est essayé à intégrer deux panneaux sur son robot.

Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 3. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2012-2013|saison 3]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2012-iframe.html" />
 

== Saison 4 (2013/2014) ==

Pour la saison 4, un nouveau thème de jeu de balle a été choisi. Les robots vont devoir s'affronter dans une compétition sur un terrain, 2 robots contre 2 robots. La balle est une sphère émettant dans l'infra-rouge que les robots vont devoir retrouver grâce a des détecteurs de même type et dans laquelle ils vont devoir taper pour l'amener dans les buts adverses. Les buts eux aussi peuvent être repérés par des signaux infra-rouges d'impulsion.

{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Infrared-seeker.jpeg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Détecteur infra-rouge
|}
Durant la saison 4, les capteur tierce partie infra-rouge a été employé pour retrouver la balle et les buts.
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 4. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2013-2014|saison 4]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2013-iframe.html" />
 

== Saison 5 (2014/2015) ==

La saison 5 reprend le thème de la balle infra-rouge de la saison 4. Le nombre de robots sur le terrain est réduit, cette fois chaque équipe ne comprend qu'un robot de compétition. Cette communication s'effectue par <tt>bluetooth</tt>. L'aspect télécommande par WiFi et webcam présent dans les saisons 1 à 4 est abandonné. L'accent est mis sur la communication entre les différents acteurs. D'ailleurs, un nouvel acteur est introduit : l'arbitre. Cet arbitre n'est pas un robot mobile mais un système embarqué qui joue le rôle de central de communication =bluetooth=. Dans la saison 4, les balises infra-rouge des cages de but n'ont pas été finalisées. Une nouvelle approche est prévu cette saison pour aboutir à une carte complète pour ces balises. La carte comprendra un petit micro-contrôleur AVR : l'<tt>attiny85</tt>.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Micro-contrôleur <tt>attiny85</tt>
|}
 
L'intégrale sera disponible à partir de la page de la [[BE_2014-2015|saison 5]].

Accueil

2015-01-07T09:22:32Z

Ppeip : /* Synopsis */

= Bureau d'études IMA =

== Glossaire ==

Un bureau d'étude c'est l'occasion donnée à des futurs élèves ingénieurs de découvrir un domaine de métiers. Ici le domaine exploré est auxquel prépare le département [http://www.polytech-lille.fr/ima-ingenieur-en-informatique-microelectronique-automatique-a-polytech-lille-art82.html IMA] de l'école d'ingénieurs [http://www.polytech-lille.fr Polytech'Lille].

== Synopsis ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_sonar.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_color.jpg|110px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:motor_nxt.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Capteur sonar ultrasons
| valign="center" | Capteur de couleurs
| valign="center" | Servo-moteur
|}
Ce bureau d'études doit permettre aux élèves d'aborder toutes les spécialités du département IMA. L'aspect automatique est largement abordé avec le chassis du robot comportant les capteurs et actionneurs standard décrits ci-dessous et avec l'implantation d'un processus de régulation de trajectoire de type [http://wikipedia.org/wiki/PID_controller PID].
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:foxboard.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:fox.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | FoxBoard face avant sans boitier
| valign="center" | FoxBoard face arrière dans un boitier
| valign="center" | pcDuino sans boitier
|}
L'aspect informatique embarquée est abordée avec l'introduction d'une plateforme FoxBoard qui, sous un format réduit, donne accès à un réel système d'exploitation de type Linux. A partir de la saison 5, les FoxBoard, un peu agées, sont remplacées par des pcDuino.
 
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_brick.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_prog.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_nxc.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Brique MindStorm (micro-contrôleur)
| valign="center" | Programmation graphique
| valign="center" | Programmation en C
|}
Le but étant de présenter les spécialités et non pas de les développer, la programmation du micro-contrôleur MindStorm est possible soit en utilisant le logiciel graphique fourni soit un compilateur C adapté.
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_solar.gif|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Panneau solaire
|}
La spécialité électronique sera présente dès la saison 3 avec une procédure de rechargement des accumulateurs par panneau solaire.
 

== Les accessoires ==
Voici une galerie photo des accessoires communs aux différentes saisons.
<gallery widths=200px heights=200px>
File:be.jpg|Vue d'ensemble du matériel
File:be_ms.png|Chassis du robot réalisé en Lego Mindstorm
File:be_fb.png|Le centre névralgique autour d'un système embarqué FoxBoard
File:be_wifi.png|Accès au robot via un point d'accès WiFi
</gallery>

== Saison 1 (2010/2011) ==

la première saison a vu les principes de communication entre la brique MindStorm et le système FoxBoard se mettre en place. Cette communication se fait par BlueTooth.

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_basic.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Télécommande WiFi
|}
L'interface Web de contrôle implanté sur la FoxBoard est donnée aux élèves qui peuvent la personnaliser. L'accès à cette interface Web se fait à l'aide d'un téléphone Android ou d'une tablette.
 
{| style="float: left; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_compass.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_rfid.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_accelerometer.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_gyroscopic.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Boussole
| valign="center" | Lecteur RFID
| valign="center" | Accéléromètre
| valign="center" | Gyroscope
|}
Durant la saison 1, divers groupes ont testé les capteurs tierce partie présentés ci-contre. Seuls les capteurs Boussole et Lecteur RFID ont trouvé un intérêt dans ce bureau d'études.
 
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/video-MindStormFoxBoard-iframe.html" />
Vous trouverez ci-contre la vidéo finale de la saison 1. Le [http://peip-ima.plil.net/photos/index.php?sfpg=UEVJUF8yMDEwLTIwMTEvKio2ZGM4YWFhM2VlMjkwMjVmMTBlOGE3MzAxODE0YThmNg making-of] de cette vidéo est aussi disponible.
 

== Saison 2 (2011/2012) ==

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_total.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_map.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Commande "rose des vents"
| valign="center" | Carte de positionnement
|}
Pour la saison 2, l'interface Web de contrôle du robot a été améliorée. Vous noterez en particulier, une interface de commande du robot permettant de régler finement la vitesse des deux servo-moteurs.
 
Une autre nouveauté de la saison 2 est l'ajout de cartes RFID sous la piste permettant aux robots de se situer sur le parcours.
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 2. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2011-2012|saison 2]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2011-iframe.html" />
 

== Saison 3 (2012/2013) ==

Pour la saison 3, des capteurs solaires ont été ajoutés aux accessoires disponibles. Un élève s'est essayé à intégrer deux panneaux sur son robot.

Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 3. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2012-2013|saison 3]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2012-iframe.html" />
 

== Saison 4 (2013/2014) ==

Pour la saison 4, un nouveau thème de jeu de balle a été choisi. Les robots vont devoir s'affronter dans une compétition sur un terrain, 2 robots contre 2 robots. La balle est une sphère émettant dans l'infra-rouge que les robots vont devoir retrouver grâce a des détecteurs de même type et dans laquelle ils vont devoir taper pour l'amener dans les buts adverses. Les buts eux aussi peuvent être repérés par des signaux infra-rouges d'impulsion.

{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Infrared-seeker.jpeg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Détecteur infra-rouge
|}
Durant la saison 4, les capteur tierce partie infra-rouge a été employé pour retrouver la balle et les buts.
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 4. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2013-2014|saison 4]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2013-iframe.html" />
 

== Saison 5 (2014/2015) ==

La saison 5 reprend le thème de la balle infra-rouge de la saison 4. Le nombre de robots sur le terrain est réduit, cette fois chaque équipe ne comprend qu'un robot de compétition. Cette communication s'effectue par <tt>bluetooth</tt>. L'aspect télécommande par WiFi et webcam présent dans les saisons 1 à 4 est abandonné. L'accent est mis sur la communication entre les différents acteurs. D'ailleurs, un nouvel acteur est introduit : l'arbitre. Cet arbitre n'est pas un robot mobile mais un système embarqué qui joue le rôle de central de communication =bluetooth=. Dans la saison 4, les balises infra-rouge des cages de but n'ont pas été finalisées. Une nouvelle approche est prévu cette saison pour aboutir à une carte complète pour ces balises. La carte comprendra un petit micro-contrôleur AVR : l'<tt>attiny85</tt>.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Micro-contrôleur <tt>attiny85</tt>
|}
 
L'intégrale sera disponible à partir de la page de la [[BE_2014-2015|saison 5]].

Accueil

2015-01-07T09:20:15Z

Ppeip : /* Saison 5 (2014/2015) = */

= Bureau d'études IMA =

== Glossaire ==

Un bureau d'étude c'est l'occasion donnée à des futurs élèves ingénieurs de découvrir un domaine de métiers. Ici le domaine exploré est auxquel prépare le département [http://www.polytech-lille.fr/ima-ingenieur-en-informatique-microelectronique-automatique-a-polytech-lille-art82.html IMA] de l'école d'ingénieurs [http://www.polytech-lille.fr Polytech'Lille].

== Synopsis ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_sonar.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_color.jpg|110px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:motor_nxt.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Capteur sonar ultrasons
| valign="center" | Capteur de couleurs
| valign="center" | Servo-moteur
|}
Ce bureau d'études doit permettre aux élèves d'aborder toutes les spécialités du département IMA. L'aspect automatique est largement abordé avec le chassis du robot comportant les capteurs et actionneurs standard décrits ci-dessous et avec l'implantation d'un processus de régulation de trajectoire de type [http://wikipedia.org/wiki/PID_controller PID].
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:foxboard.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:fox.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | FoxBoard face avant sans boitier
| valign="center" | FoxBoard face arrière dans un boitier
|}
L'aspect informatique embarquée est abordée avec l'introduction d'une plateforme FoxBoard qui, sous un format réduit, donne accès à un réel système d'exploitation de type Linux.
 
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_brick.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_prog.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_nxc.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Brique MindStorm (micro-contrôleur)
| valign="center" | Programmation graphique
| valign="center" | Programmation en C
|}
Le but étant de présenter les spécialités et non pas de les développer, la programmation du micro-contrôleur MindStorm est possible soit en utilisant le logiciel graphique fourni soit un compilateur C adapté.
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_solar.gif|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Panneau solaire
|}
La spécialité électronique sera présente dès la saison 3 avec une procédure de rechargement des accumulateurs par panneau solaire.
 

== Les accessoires ==
Voici une galerie photo des accessoires communs aux différentes saisons.
<gallery widths=200px heights=200px>
File:be.jpg|Vue d'ensemble du matériel
File:be_ms.png|Chassis du robot réalisé en Lego Mindstorm
File:be_fb.png|Le centre névralgique autour d'un système embarqué FoxBoard
File:be_wifi.png|Accès au robot via un point d'accès WiFi
</gallery>

== Saison 1 (2010/2011) ==

la première saison a vu les principes de communication entre la brique MindStorm et le système FoxBoard se mettre en place. Cette communication se fait par BlueTooth.

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_basic.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Télécommande WiFi
|}
L'interface Web de contrôle implanté sur la FoxBoard est donnée aux élèves qui peuvent la personnaliser. L'accès à cette interface Web se fait à l'aide d'un téléphone Android ou d'une tablette.
 
{| style="float: left; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_compass.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_rfid.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_accelerometer.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_gyroscopic.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Boussole
| valign="center" | Lecteur RFID
| valign="center" | Accéléromètre
| valign="center" | Gyroscope
|}
Durant la saison 1, divers groupes ont testé les capteurs tierce partie présentés ci-contre. Seuls les capteurs Boussole et Lecteur RFID ont trouvé un intérêt dans ce bureau d'études.
 
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/video-MindStormFoxBoard-iframe.html" />
Vous trouverez ci-contre la vidéo finale de la saison 1. Le [http://peip-ima.plil.net/photos/index.php?sfpg=UEVJUF8yMDEwLTIwMTEvKio2ZGM4YWFhM2VlMjkwMjVmMTBlOGE3MzAxODE0YThmNg making-of] de cette vidéo est aussi disponible.
 

== Saison 2 (2011/2012) ==

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_total.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_map.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Commande "rose des vents"
| valign="center" | Carte de positionnement
|}
Pour la saison 2, l'interface Web de contrôle du robot a été améliorée. Vous noterez en particulier, une interface de commande du robot permettant de régler finement la vitesse des deux servo-moteurs.
 
Une autre nouveauté de la saison 2 est l'ajout de cartes RFID sous la piste permettant aux robots de se situer sur le parcours.
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 2. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2011-2012|saison 2]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2011-iframe.html" />
 

== Saison 3 (2012/2013) ==

Pour la saison 3, des capteurs solaires ont été ajoutés aux accessoires disponibles. Un élève s'est essayé à intégrer deux panneaux sur son robot.

Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 3. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2012-2013|saison 3]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2012-iframe.html" />
 

== Saison 4 (2013/2014) ==

Pour la saison 4, un nouveau thème de jeu de balle a été choisi. Les robots vont devoir s'affronter dans une compétition sur un terrain, 2 robots contre 2 robots. La balle est une sphère émettant dans l'infra-rouge que les robots vont devoir retrouver grâce a des détecteurs de même type et dans laquelle ils vont devoir taper pour l'amener dans les buts adverses. Les buts eux aussi peuvent être repérés par des signaux infra-rouges d'impulsion.

{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Infrared-seeker.jpeg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Détecteur infra-rouge
|}
Durant la saison 4, les capteur tierce partie infra-rouge a été employé pour retrouver la balle et les buts.
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 4. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2013-2014|saison 4]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2013-iframe.html" />
 

== Saison 5 (2014/2015) ==

La saison 5 reprend le thème de la balle infra-rouge de la saison 4. Le nombre de robots sur le terrain est réduit, cette fois chaque équipe ne comprend qu'un robot de compétition. Cette communication s'effectue par <tt>bluetooth</tt>. L'aspect télécommande par WiFi et webcam présent dans les saisons 1 à 4 est abandonné. L'accent est mis sur la communication entre les différents acteurs. D'ailleurs, un nouvel acteur est introduit : l'arbitre. Cet arbitre n'est pas un robot mobile mais un système embarqué qui joue le rôle de central de communication =bluetooth=. Dans la saison 4, les balises infra-rouge des cages de but n'ont pas été finalisées. Une nouvelle approche est prévu cette saison pour aboutir à une carte complète pour ces balises. La carte comprendra un petit micro-contrôleur AVR : l'<tt>attiny85</tt>.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Micro-contrôleur <tt>attiny85</tt>
|}
 
L'intégrale sera disponible à partir de la page de la [[BE_2014-2015|saison 5]].

Accueil

2015-01-07T09:19:52Z

Ppeip :

= Bureau d'études IMA =

== Glossaire ==

Un bureau d'étude c'est l'occasion donnée à des futurs élèves ingénieurs de découvrir un domaine de métiers. Ici le domaine exploré est auxquel prépare le département [http://www.polytech-lille.fr/ima-ingenieur-en-informatique-microelectronique-automatique-a-polytech-lille-art82.html IMA] de l'école d'ingénieurs [http://www.polytech-lille.fr Polytech'Lille].

== Synopsis ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_sonar.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_color.jpg|110px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:motor_nxt.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Capteur sonar ultrasons
| valign="center" | Capteur de couleurs
| valign="center" | Servo-moteur
|}
Ce bureau d'études doit permettre aux élèves d'aborder toutes les spécialités du département IMA. L'aspect automatique est largement abordé avec le chassis du robot comportant les capteurs et actionneurs standard décrits ci-dessous et avec l'implantation d'un processus de régulation de trajectoire de type [http://wikipedia.org/wiki/PID_controller PID].
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:foxboard.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:fox.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | FoxBoard face avant sans boitier
| valign="center" | FoxBoard face arrière dans un boitier
|}
L'aspect informatique embarquée est abordée avec l'introduction d'une plateforme FoxBoard qui, sous un format réduit, donne accès à un réel système d'exploitation de type Linux.
 
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_brick.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_prog.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_nxc.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Brique MindStorm (micro-contrôleur)
| valign="center" | Programmation graphique
| valign="center" | Programmation en C
|}
Le but étant de présenter les spécialités et non pas de les développer, la programmation du micro-contrôleur MindStorm est possible soit en utilisant le logiciel graphique fourni soit un compilateur C adapté.
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_solar.gif|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Panneau solaire
|}
La spécialité électronique sera présente dès la saison 3 avec une procédure de rechargement des accumulateurs par panneau solaire.
 

== Les accessoires ==
Voici une galerie photo des accessoires communs aux différentes saisons.
<gallery widths=200px heights=200px>
File:be.jpg|Vue d'ensemble du matériel
File:be_ms.png|Chassis du robot réalisé en Lego Mindstorm
File:be_fb.png|Le centre névralgique autour d'un système embarqué FoxBoard
File:be_wifi.png|Accès au robot via un point d'accès WiFi
</gallery>

== Saison 1 (2010/2011) ==

la première saison a vu les principes de communication entre la brique MindStorm et le système FoxBoard se mettre en place. Cette communication se fait par BlueTooth.

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_basic.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Télécommande WiFi
|}
L'interface Web de contrôle implanté sur la FoxBoard est donnée aux élèves qui peuvent la personnaliser. L'accès à cette interface Web se fait à l'aide d'un téléphone Android ou d'une tablette.
 
{| style="float: left; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_compass.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_rfid.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_accelerometer.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_gyroscopic.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Boussole
| valign="center" | Lecteur RFID
| valign="center" | Accéléromètre
| valign="center" | Gyroscope
|}
Durant la saison 1, divers groupes ont testé les capteurs tierce partie présentés ci-contre. Seuls les capteurs Boussole et Lecteur RFID ont trouvé un intérêt dans ce bureau d'études.
 
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/video-MindStormFoxBoard-iframe.html" />
Vous trouverez ci-contre la vidéo finale de la saison 1. Le [http://peip-ima.plil.net/photos/index.php?sfpg=UEVJUF8yMDEwLTIwMTEvKio2ZGM4YWFhM2VlMjkwMjVmMTBlOGE3MzAxODE0YThmNg making-of] de cette vidéo est aussi disponible.
 

== Saison 2 (2011/2012) ==

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_total.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_map.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Commande "rose des vents"
| valign="center" | Carte de positionnement
|}
Pour la saison 2, l'interface Web de contrôle du robot a été améliorée. Vous noterez en particulier, une interface de commande du robot permettant de régler finement la vitesse des deux servo-moteurs.
 
Une autre nouveauté de la saison 2 est l'ajout de cartes RFID sous la piste permettant aux robots de se situer sur le parcours.
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 2. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2011-2012|saison 2]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2011-iframe.html" />
 

== Saison 3 (2012/2013) ==

Pour la saison 3, des capteurs solaires ont été ajoutés aux accessoires disponibles. Un élève s'est essayé à intégrer deux panneaux sur son robot.

Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 3. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2012-2013|saison 3]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2012-iframe.html" />
 

== Saison 4 (2013/2014) ==

Pour la saison 4, un nouveau thème de jeu de balle a été choisi. Les robots vont devoir s'affronter dans une compétition sur un terrain, 2 robots contre 2 robots. La balle est une sphère émettant dans l'infra-rouge que les robots vont devoir retrouver grâce a des détecteurs de même type et dans laquelle ils vont devoir taper pour l'amener dans les buts adverses. Les buts eux aussi peuvent être repérés par des signaux infra-rouges d'impulsion.

{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Infrared-seeker.jpeg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Détecteur infra-rouge
|}
Durant la saison 4, les capteur tierce partie infra-rouge a été employé pour retrouver la balle et les buts.
 
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 4. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2013-2014|saison 4]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2013-iframe.html" />
 

== Saison 5 (2014/2015) ===

La saison 5 reprend le thème de la balle infra-rouge de la saison 4. Le nombre de robots sur le terrain est réduit, cette fois chaque équipe ne comprend qu'un robot de compétition. Cette communication s'effectue par <tt>bluetooth</tt>. L'aspect télécommande par WiFi et webcam présent dans les saisons 1 à 4 est abandonné. L'accent est mis sur la communication entre les différents acteurs. D'ailleurs, un nouvel acteur est introduit : l'arbitre. Cet arbitre n'est pas un robot mobile mais un système embarqué qui joue le rôle de central de communication =bluetooth=. Dans la saison 4, les balises infra-rouge des cages de but n'ont pas été finalisées. Une nouvelle approche est prévu cette saison pour aboutir à une carte complète pour ces balises. La carte comprendra un petit micro-contrôleur AVR : l'<tt>attiny85</tt>.
{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Micro-contrôleur <tt>attiny85</tt>
|}
 
L'intégrale sera disponible à partir de la page de la [[BE_2014-2015|saison 5]].

Accueil

2015-01-07T08:40:07Z

Ppeip : /* Saison 4 (2013/2014) */

= Bureau d'études IMA =

== Glossaire ==

Un bureau d'étude c'est l'occasion donnée à des futurs élèves ingénieurs de découvrir un domaine de métiers. Ici le domaine exploré est auxquel prépare le département [http://www.polytech-lille.fr/ima-ingenieur-en-informatique-microelectronique-automatique-a-polytech-lille-art82.html IMA] de l'école d'ingénieurs [http://www.polytech-lille.fr Polytech'Lille].

== Synopsis ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_sonar.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_color.jpg|110px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:motor_nxt.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Capteur sonar ultrasons
| valign="center" | Capteur de couleurs
| valign="center" | Servo-moteur
|}
Ce bureau d'études doit permettre aux élèves d'aborder toutes les spécialités du département IMA. L'aspect automatique est largement abordé avec le chassis du robot comportant les capteurs et actionneurs standard décrits ci-dessous et avec l'implantation d'un processus de régulation de trajectoire de type [http://wikipedia.org/wiki/PID_controller PID].
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:foxboard.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:fox.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | FoxBoard face avant sans boitier
| valign="center" | FoxBoard face arrière dans un boitier
|}
L'aspect informatique embarquée est abordée avec l'introduction d'une plateforme FoxBoard qui, sous un format réduit, donne accès à un réel système d'exploitation de type Linux.
 
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_brick.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_prog.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_nxc.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Brique MindStorm (micro-contrôleur)
| valign="center" | Programmation graphique
| valign="center" | Programmation en C
|}
Le but étant de présenter les spécialités et non pas de les développer, la programmation du micro-contrôleur MindStorm est possible soit en utilisant le logiciel graphique fourni soit un compilateur C adapté.
 
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:nxt_solar.gif|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Panneau solaire
|}
La spécialité électronique sera présente dès la saison 3 avec une procédure de rechargement des accumulateurs par panneau solaire.
 

== Les accessoires ==
Voici une galerie photo des accessoires communs aux différentes saisons.
<gallery widths=200px heights=200px>
File:be.jpg|Vue d'ensemble du matériel
File:be_ms.png|Chassis du robot réalisé en Lego Mindstorm
File:be_fb.png|Le centre névralgique autour d'un système embarqué FoxBoard
File:be_wifi.png|Accès au robot via un point d'accès WiFi
</gallery>

== Saison 1 (2010/2011) ==

la première saison a vu les principes de communication entre la brique MindStorm et le système FoxBoard se mettre en place. Cette communication se fait par BlueTooth.

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s1_basic.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Télécommande WiFi
|}
L'interface Web de contrôle implanté sur la FoxBoard est donnée aux élèves qui peuvent la personnaliser. L'accès à cette interface Web se fait à l'aide d'un téléphone Android ou d'une tablette.
 
{| style="float: left; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_compass.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_rfid.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_accelerometer.jpg|100px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:sensor_gyroscopic.jpg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Boussole
| valign="center" | Lecteur RFID
| valign="center" | Accéléromètre
| valign="center" | Gyroscope
|}
Durant la saison 1, divers groupes ont testé les capteurs tierce partie présentés ci-contre. Seuls les capteurs Boussole et Lecteur RFID ont trouvé un intérêt dans ce bureau d'études.
 
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/video-MindStormFoxBoard-iframe.html" />
Vous trouverez ci-contre la vidéo finale de la saison 1. Le [http://peip-ima.plil.net/photos/index.php?sfpg=UEVJUF8yMDEwLTIwMTEvKio2ZGM4YWFhM2VlMjkwMjVmMTBlOGE3MzAxODE0YThmNg making-of] de cette vidéo est aussi disponible.
 

== Saison 2 (2011/2012) ==

{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_config.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_total.png|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:web_s2_map.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Page de configuration
| valign="center" | Commande "rose des vents"
| valign="center" | Carte de positionnement
|}
Pour la saison 2, l'interface Web de contrôle du robot a été améliorée. Vous noterez en particulier, une interface de commande du robot permettant de régler finement la vitesse des deux servo-moteurs.
 
Une autre nouveauté de la saison 2 est l'ajout de cartes RFID sous la piste permettant aux robots de se situer sur le parcours.
Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 2. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2011-2012|saison 2]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2011-iframe.html" />
 

== Saison 3 (2012/2013) ==

Pour la saison 3, des capteurs solaires ont été ajoutés aux accessoires disponibles. Un élève s'est essayé à intégrer deux panneaux sur son robot.

Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 3. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2012-2013|saison 3]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2012-iframe.html" />
 

== Saison 4 (2013/2014) ==

Pour la saison 4, un nouveau thème de jeu de balle a été choisi. Les robots vont devoir s'affronter dans une compétition sur un terrain, 2 robots contre 2 robots. La balle est une sphère émettant dans l'infra-rouge que les robots vont devoir retrouver grâce a des détecteurs de même type et dans laquelle ils vont devoir taper pour l'amener dans les buts adverses. Les buts eux aussi peuvent être repérés par des signaux infra-rouges d'impulsion.

{| style="float: right; height: 120px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Infrared-seeker.jpeg|100px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Détecteur infra-rouge
|}
Durant la saison 4, les capteur tierce partie infra-rouge a été employé pour retrouver la balle et les buts.
 

Vous trouverez ci-dessous quelques épisodes de la saison 4. L'intégrale est disponible à partir de la page de la [[BE_2013-2014|saison 4]].
<include nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/videos-bestof-2013-iframe.html" />

BE 2014-2015

2015-01-02T22:27:47Z

Ppeip :

= Objectif à atteindre =

Le contexte de ce bureau d'études est un jeu de balle. Deux robots se font face sur un terrain (voir ci-dessous), doivent repérer la balle et la propulser dans le but adverse.
[[Image:TerrainCouleur.png|500px|center]]

Les robots ne sont pas les seuls acteurs dans ce jeu. Les buts ont aussi un rôle à assurer, un dispositif de remise de la balle au centre est nécessaire ainsi qu'un arbitre.

Les différents différents rôles des acteurs sont décrits ci-après.
* Les buts doivent s'annoncer aux robots par infra-rouge. Les buts doivent disposer d'un mécanisme capable de capturer la balle dès qu'elle rentre dans la cage. L'évenement "but marqué" est alors envoyé à l'arbitre. Sur commande de l'arbitre, le but relance la balle vers le centre du terrain.
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.
* Les robots ont comme tâche principale de s'approcher de la balle et de la lancer vers le but adverse. Les robots ne peuvent avancer que s'ils ne détectent pas d'obstacle à faible distance. Un robot ne repérant plus la balle peut se replier devant son but pour le bloquer. Un robot de jeu ne peut pas sortir du terrain.

Pour que les robots puissent différencier les buts de la balle, les buts font clignoter leurs LEDs infrarouges suivant un code pré-établi.

Les communications entre les acteurs s'effectuent par <tt>bluetooth</tt>. Les robots et les buts s'apparient avec l'arbitre et ne communiquent qu'avec lui. Votre premier travail consiste à analyser toutes les informations contenues dans cette page et à établir un schéma des communications qui doivent avoir lieu durant un jeu complet.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:ev3.png|120px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino1.png|200px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système pcDuino1
| valign="center" | AVR attiny85
|}
Les robots et les buts doivent être réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le Lego permet aussi de réaliser les cages des buts, leur dispositif de capture de la balle et leur dispositif d'éjection.

La communication des robots et des buts vers l'arbitre doit se faire grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm.

Pour la localisation des buts, des balises doivent être construites à base de LEDs infra-rouges modulées à l'aide d'une fréquence compatible avec les détecteurs des robots. Vous réaliserez un petit circuit électronique à base de micro-contrôleur AVR <tt>tiny85</tt>.

Pour l'arbitre un système embarqué de type pcDuino est nécessaire. Doit lui être adjoint un adaptateur USB <tt>bluetooth</tt> pour permettre la communication avec les contrôleurs MindStorm. Les afficheurs seront réalisés à partir de platines séries contrôlant des afficheurs 7 segments. Ces platines peuvent être contrôlées via le bus SPI du pcDuino.

Pour la programmation des micro-contrôleurs MindStorm, vous pouvez utiliser le logiciel graphique fourni mais vous êtes encouragés à tester le langage [http://bricxcc.sourceforge.net/nbc/ NXC] (Not eXactly C) qui permet d'écrire des programmes plus complexes.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisement vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'arbitre.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand l'arbitre le demande.

Il existe des sites Web décrivant des montages électroniques pour réaliser une [http://ftcforum.usfirst.org/showthread.php?2147-DIY-IR-Beacon-using-Arduino-or-ATTiny-chip balise infra-rouge]. Votre balise doit pouvoir alterner des séquences d'émission et d'arrêt de période déterminée pour permettre de différencier les buts. Pour aller plus loin, prévoyez une LED classique pour indiquer les période d'émission et d'arrêt ainsi qu'un bouton pour sélectionner la durée en seconde des périodes d'arrêt. Enfin concevez un circuit imprimé pour votre montage.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-2|Cage de but 2]] </td>
</tr>
</table>

== Robots de compétition ==
Lorsque qu'un robot de compétition a repéré la balle, il effectue les actions suivantes.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez considérer le lancement par gravité, en utilisant un servo-moteur ou en utilisant la force centrifuge.

Si le robot ne trouve pas la balle, il peut considérer qu'elle est en possession d'un robot adverse. Dans ce cas, le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour en bloquer l'accès.

Les capteurs nécessaires à un robot de compétition sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-1|Robot de compétition 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-2|Robot de compétition 2]] </td>
</tr>
</table>

== Arbitre ==
{| style="float: right; height: 140px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Serie7segments.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Afficheurs 7 segments
|}
L'arbitre est réalisé à partir d'un système embarqué de type pcDuino. Les différentes tâches à réaliser sont décrites ci-dessus.
* Utiliser le bus SPI du pcDuino pour contrôler l'afficheur 7 segments.
* Etablir la communication <tt>bluetooth</tt> avec les robots et les buts, vous pouvez vous baser sur les [[https://peip-ima.polytech-lille.net:40001/archive/FoxLego-2012.tar sources C]] déjà développées les années précédentes.
* Implanter l'algorithme d'arbitrage décrit ci-après.
** demander aux cages de but d'éjecter la balle ;
** demander au ramasseur de balle d'opérer, revenir au premier point en cas d'échec du ramasseur ;
** demander aux robots de lancer la partie après que le ramasseur de balle ait terminé son travail ;
** attendre l'événement "but marqué" pour mettre à jour le score, revenir au premier point ;
** en cas d'attente trop longue, revenir au premier point.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> pcDuino, Adaptateur USB/<tt>bluetooth</tt>, Afficheurs 7 segments </td>
<td> [[ArbitreRobots2014-1|Arbitre 1]] </td>
</tr>
</table>

== Robot ramasseur de balle ==
Le robot ramasseur de balle doit réaliser les actions décrites ci-dessous.
* Trouver la balle, se diriger vers elle et la capturer.
* Trouver le but le plus éloigné et se diriger vers lui.
* S'arrêter sur la première ligne médiane détectée.
* Suivre la ligne dans un sens, si la frontière du terrain est détectée inverser le sens de parcours.
* S'arrêter sur la marque de centre de terrain, relacher la balle.
* Prévenir l'arbitre.

Le robot ramasseur de balle se met en marche quand l'arbitre lui demande.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotRamasseur2014-1|Robot ramasseur de balle 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotRamasseur2014-2|Robot ramasseur de balle 2]] </td>
</tr>
</table>

= Interaction entre les acteurs =
Constituez un groupe complet d'acteurs avec 2 cages de buts, 2 robots de compétition, un robot de ramassage de balle et un arbitre.
Vérifiez que le match se déroule correctement.

= Notation =

{| class="wikitable"
! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
|-
|
|
|
|
|
|
|}

Fichier:TerrainCouleur.png

2015-01-02T22:14:25Z

Ppeip : a téléversé une nouvelle version de « Fichier:TerrainCouleur.png »

BE 2014-2015

2015-01-02T22:05:11Z

Ppeip : /* Objectif à atteindre */

= Objectif à atteindre =

Le contexte de ce bureau d'études est un jeu de balle. Deux robots se font face sur un terrain (voir ci-dessous), doivent repérer la balle et la propulser dans le but adverse.
[[Image:TerrainCouleur.png|500px|center]]

Les robots ne sont pas les seuls acteurs dans ce jeu. Les buts ont aussi un rôle à assurer, un dispositif de remise de la balle au centre est nécessaire ainsi qu'un arbitre.

Les différents différents rôles des acteurs sont décrits ci-après.
* Les buts doivent s'annoncer aux robots par infra-rouge. Les buts doivent disposer d'un mécanisme capable de capturer la balle dès qu'elle rentre dans la cage. L'évenement "but marqué" est alors envoyé à l'arbitre. Sur commande de l'arbitre, le but relance la balle vers le centre du terrain.
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.
* Les robots ont comme tâche principale de s'approcher de la balle et de la lancer vers le but adverse. Les robots ne peuvent avancer que s'ils ne détectent pas d'obstacle à faible distance. Un robot ne repérant plus la balle peut se replier devant son but pour le bloquer. Un robot de jeu ne peut pas sortir du terrain.

Pour que les robots puissent différencier les buts de la balle, les buts font clignoter leurs LEDs infrarouges suivant un code pré-établi.

Les communications entre les acteurs s'effectuent par <tt>bluetooth</tt>. Les robots et les buts s'apparient avec l'arbitre et ne communiquent qu'avec lui. Votre premier travail consiste à analyser toutes les informations contenues dans cette page et à établir un schéma des communications qui doivent avoir lieu durant un jeu complet.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:ev3.png|120px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino1.png|200px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système pcDuino1
| valign="center" | AVR attiny85
|}
Les robots et les buts doivent être réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le Lego permet aussi de réaliser les cages des buts, leur dispositif de capture de la balle et leur dispositif d'éjection.

La communication des robots et des buts vers l'arbitre doit se faire grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm.

Pour la localisation des buts, des balises doivent être construites à base de LEDs infra-rouges modulées à l'aide d'une fréquence compatible avec les détecteurs des robots. Vous réaliserez un petit circuit électronique à base de micro-contrôleur AVR <tt>tiny85</tt>.

Pour l'arbitre un système embarqué de type pcDuino est nécessaire. Doit lui être adjoint un adaptateur USB <tt>bluetooth</tt> pour permettre la communication avec les contrôleurs MindStorm. Les afficheurs seront réalisés à partir de platines séries contrôlant des afficheurs 7 segments. Ces platines peuvent être contrôlées via le bus SPI du pcDuino.

Pour la programmation des micro-contrôleurs MindStorm, vous pouvez utiliser le logiciel graphique fourni mais vous êtes encouragés à tester le langage [http://bricxcc.sourceforge.net/nbc/ NXC] (Not eXactly C) qui permet d'écrire des programmes plus complexes.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisement vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'arbitre.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand l'arbitre le demande.

Il existe des sites Web décrivant des montages électroniques pour réaliser une [http://ftcforum.usfirst.org/showthread.php?2147-DIY-IR-Beacon-using-Arduino-or-ATTiny-chip balise infra-rouge]. Votre balise doit pouvoir alterner des séquences d'émission et d'arrêt de période déterminée pour permettre de différencier les buts. Pour aller plus loin, prévoyez une LED classique pour indiquer les période d'émission et d'arrêt ainsi qu'un bouton pour sélectionner la durée en seconde des périodes d'arrêt. Enfin concevez un circuit imprimé pour votre montage.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-2|Cage de but 2]] </td>
</tr>
</table>

== Robots de compétition ==
Lorsque qu'un robot de compétition a repéré la balle, il effectue les actions suivantes.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez considérer le lancement par gravité, en utilisant un servo-moteur ou en utilisant la force centrifuge.

Si le robot ne trouve pas la balle, il peut considérer qu'elle est en possession d'un robot adverse. Dans ce cas, le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour en bloquer l'accès.

Les capteurs nécessaires à un robot de compétition sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-1|Robot de compétition 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-2|Robot de compétition 2]] </td>
</tr>
</table>

== Arbitre ==
{| style="float: right; height: 140px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Serie7segments.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Afficheurs 7 segments
|}
L'arbitre est réalisé à partir d'un système embarqué de type pcDuino. Les différentes tâches à réaliser sont décrites ci-dessus.
* Utiliser le bus SPI du pcDuino pour contrôler l'afficheur 7 segments.
* Etablir la communication <tt>bluetooth</tt> avec les robots et les buts, vous pouvez vous baser sur les [[https://peip-ima.polytech-lille.net:40001/archive/FoxLego-2012.tar sources C]] déjà développées les années précédentes.
* Implanter l'algorithme d'arbitrage décrit ci-après.
** demander aux cages de but d'éjecter la balle ;
** demander au ramasseur de balle d'opérer, revenir au premier point en cas d'échec du ramasseur ;
** demander aux robots de lancer la partie après que le ramasseur de balle ait terminé son travail ;
** attendre l'événement "but marqué" pour mettre à jour le score, revenir au premier point ;
** en cas d'attente trop longue, revenir au premier point.

== Robot ramasseur de balle ==
Le robot ramasseur de balle doit réaliser les actions décrites ci-dessous.
* Trouver la balle, se diriger vers elle et la capturer.
* Trouver le but le plus éloigné et se diriger vers lui.
* S'arrêter sur la première ligne médiane détectée.
* Suivre la ligne dans un sens, si la frontière du terrain est détectée inverser le sens de parcours.
* S'arrêter sur la marque de centre de terrain, relacher la balle.
* Prévenir l'arbitre.

Le robot ramasseur de balle se met en marche quand l'arbitre lui demande.

= Intégration des fonctionnalités =

Pour l'année 2013/2014, il ne vous est demandé que de montrer le bon fonctionnement du dispositif ci-avant dont vous aurez choisi de vous occuper.

Cela dit dans l'idéal, une démonstration complète pourrait être présentée avec le travail supplémentaire décrit dans la suite.
* Les équipes des robots d'attaque et de défense fussionnent leurs robots pour en faire des compétiteurs complets.
* Les équipes ayant travaillé sur les cages réalisent un terrain et implantent dans les robots la réception des buts marqués.
* Les équipes des robots télécommandés organisent une compétition sur un terrain avec deux buts avec remontée automatique du score sur le dispositif de télécommande.

= Notation =

{| class="wikitable"
! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
|-
|
|
|
|
|
|
|}

Fichier:TerrainCouleur.png

2015-01-02T22:04:10Z

Ppeip :

BE 2014-2015

2015-01-02T21:11:21Z

Ppeip : /* Robot ramasseur de balle */

= Objectif à atteindre =

Le contexte de ce bureau d'études est un jeu de balle. Deux robots se font face sur un terrain (voir ci-dessous), doivent repérer la balle et la propulser dans le but adverse.
[[Image:terrain.png|500px|center]]

Les robots ne sont pas les seuls acteurs dans ce jeu. Les buts ont aussi un rôle à assurer, un dispositif de remise de la balle au centre est nécessaire ainsi qu'un arbitre.

Les différents différents rôles des acteurs sont décrits ci-après.
* Les buts doivent s'annoncer aux robots par infra-rouge. Les buts doivent disposer d'un mécanisme capable de capturer la balle dès qu'elle rentre dans la cage. L'évenement "but marqué" est alors envoyé à l'arbitre. Sur commande de l'arbitre, le but relance la balle vers le centre du terrain.
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.
* Les robots ont comme tâche principale de s'approcher de la balle et de la lancer vers le but adverse. Les robots ne peuvent avancer que s'ils ne détectent pas d'obstacle à faible distance. Un robot ne repérant plus la balle peut se replier devant son but pour le bloquer. Un robot de jeu ne peut pas sortir du terrain.

Pour que les robots puissent différencier les buts de la balle, les buts font clignoter leurs LEDs infrarouges suivant un code pré-établi.

Les communications entre les acteurs s'effectuent par <tt>bluetooth</tt>. Les robots et les buts s'apparient avec l'arbitre et ne communiquent qu'avec lui. Votre premier travail consiste à analyser toutes les informations contenues dans cette page et à établir un schéma des communications qui doivent avoir lieu durant un jeu complet.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:ev3.png|120px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino1.png|200px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système pcDuino1
| valign="center" | AVR attiny85
|}
Les robots et les buts doivent être réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le Lego permet aussi de réaliser les cages des buts, leur dispositif de capture de la balle et leur dispositif d'éjection.

La communication des robots et des buts vers l'arbitre doit se faire grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm.

Pour la localisation des buts, des balises doivent être construites à base de LEDs infra-rouges modulées à l'aide d'une fréquence compatible avec les détecteurs des robots. Vous réaliserez un petit circuit électronique à base de micro-contrôleur AVR <tt>tiny85</tt>.

Pour l'arbitre un système embarqué de type pcDuino est nécessaire. Doit lui être adjoint un adaptateur USB <tt>bluetooth</tt> pour permettre la communication avec les contrôleurs MindStorm. Les afficheurs seront réalisés à partir de platines séries contrôlant des afficheurs 7 segments. Ces platines peuvent être contrôlées via le bus SPI du pcDuino.

Pour la programmation des micro-contrôleurs MindStorm, vous pouvez utiliser le logiciel graphique fourni mais vous êtes encouragés à tester le langage [http://bricxcc.sourceforge.net/nbc/ NXC] (Not eXactly C) qui permet d'écrire des programmes plus complexes.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisement vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'arbitre.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand l'arbitre le demande.

Il existe des sites Web décrivant des montages électroniques pour réaliser une [http://ftcforum.usfirst.org/showthread.php?2147-DIY-IR-Beacon-using-Arduino-or-ATTiny-chip balise infra-rouge]. Votre balise doit pouvoir alterner des séquences d'émission et d'arrêt de période déterminée pour permettre de différencier les buts. Pour aller plus loin, prévoyez une LED classique pour indiquer les période d'émission et d'arrêt ainsi qu'un bouton pour sélectionner la durée en seconde des périodes d'arrêt. Enfin concevez un circuit imprimé pour votre montage.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-2|Cage de but 2]] </td>
</tr>
</table>

== Robots de compétition ==
Lorsque qu'un robot de compétition a repéré la balle, il effectue les actions suivantes.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez considérer le lancement par gravité, en utilisant un servo-moteur ou en utilisant la force centrifuge.

Si le robot ne trouve pas la balle, il peut considérer qu'elle est en possession d'un robot adverse. Dans ce cas, le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour en bloquer l'accès.

Les capteurs nécessaires à un robot de compétition sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-1|Robot de compétition 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-2|Robot de compétition 2]] </td>
</tr>
</table>

== Arbitre ==
{| style="float: right; height: 140px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Serie7segments.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Afficheurs 7 segments
|}
L'arbitre est réalisé à partir d'un système embarqué de type pcDuino. Les différentes tâches à réaliser sont décrites ci-dessus.
* Utiliser le bus SPI du pcDuino pour contrôler l'afficheur 7 segments.
* Etablir la communication <tt>bluetooth</tt> avec les robots et les buts, vous pouvez vous baser sur les [[https://peip-ima.polytech-lille.net:40001/archive/FoxLego-2012.tar sources C]] déjà développées les années précédentes.
* Implanter l'algorithme d'arbitrage décrit ci-après.
** demander aux cages de but d'éjecter la balle ;
** demander au ramasseur de balle d'opérer, revenir au premier point en cas d'échec du ramasseur ;
** demander aux robots de lancer la partie après que le ramasseur de balle ait terminé son travail ;
** attendre l'événement "but marqué" pour mettre à jour le score, revenir au premier point ;
** en cas d'attente trop longue, revenir au premier point.

== Robot ramasseur de balle ==
Le robot ramasseur de balle doit réaliser les actions décrites ci-dessous.
* Trouver la balle, se diriger vers elle et la capturer.
* Trouver le but le plus éloigné et se diriger vers lui.
* S'arrêter sur la première ligne médiane détectée.
* Suivre la ligne dans un sens, si la frontière du terrain est détectée inverser le sens de parcours.
* S'arrêter sur la marque de centre de terrain, relacher la balle.
* Prévenir l'arbitre.

Le robot ramasseur de balle se met en marche quand l'arbitre lui demande.

= Intégration des fonctionnalités =

Pour l'année 2013/2014, il ne vous est demandé que de montrer le bon fonctionnement du dispositif ci-avant dont vous aurez choisi de vous occuper.

Cela dit dans l'idéal, une démonstration complète pourrait être présentée avec le travail supplémentaire décrit dans la suite.
* Les équipes des robots d'attaque et de défense fussionnent leurs robots pour en faire des compétiteurs complets.
* Les équipes ayant travaillé sur les cages réalisent un terrain et implantent dans les robots la réception des buts marqués.
* Les équipes des robots télécommandés organisent une compétition sur un terrain avec deux buts avec remontée automatique du score sur le dispositif de télécommande.

= Notation =

{| class="wikitable"
! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
|-
|
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|
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|}

BE 2014-2015

2015-01-02T20:44:39Z

Ppeip : /* Arbitre */

= Objectif à atteindre =

Le contexte de ce bureau d'études est un jeu de balle. Deux robots se font face sur un terrain (voir ci-dessous), doivent repérer la balle et la propulser dans le but adverse.
[[Image:terrain.png|500px|center]]

Les robots ne sont pas les seuls acteurs dans ce jeu. Les buts ont aussi un rôle à assurer, un dispositif de remise de la balle au centre est nécessaire ainsi qu'un arbitre.

Les différents différents rôles des acteurs sont décrits ci-après.
* Les buts doivent s'annoncer aux robots par infra-rouge. Les buts doivent disposer d'un mécanisme capable de capturer la balle dès qu'elle rentre dans la cage. L'évenement "but marqué" est alors envoyé à l'arbitre. Sur commande de l'arbitre, le but relance la balle vers le centre du terrain.
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.
* Les robots ont comme tâche principale de s'approcher de la balle et de la lancer vers le but adverse. Les robots ne peuvent avancer que s'ils ne détectent pas d'obstacle à faible distance. Un robot ne repérant plus la balle peut se replier devant son but pour le bloquer. Un robot de jeu ne peut pas sortir du terrain.

Pour que les robots puissent différencier les buts de la balle, les buts font clignoter leurs LEDs infrarouges suivant un code pré-établi.

Les communications entre les acteurs s'effectuent par <tt>bluetooth</tt>. Les robots et les buts s'apparient avec l'arbitre et ne communiquent qu'avec lui. Votre premier travail consiste à analyser toutes les informations contenues dans cette page et à établir un schéma des communications qui doivent avoir lieu durant un jeu complet.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:ev3.png|120px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino1.png|200px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système pcDuino1
| valign="center" | AVR attiny85
|}
Les robots et les buts doivent être réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le Lego permet aussi de réaliser les cages des buts, leur dispositif de capture de la balle et leur dispositif d'éjection.

La communication des robots et des buts vers l'arbitre doit se faire grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm.

Pour la localisation des buts, des balises doivent être construites à base de LEDs infra-rouges modulées à l'aide d'une fréquence compatible avec les détecteurs des robots. Vous réaliserez un petit circuit électronique à base de micro-contrôleur AVR <tt>tiny85</tt>.

Pour l'arbitre un système embarqué de type pcDuino est nécessaire. Doit lui être adjoint un adaptateur USB <tt>bluetooth</tt> pour permettre la communication avec les contrôleurs MindStorm. Les afficheurs seront réalisés à partir de platines séries contrôlant des afficheurs 7 segments. Ces platines peuvent être contrôlées via le bus SPI du pcDuino.

Pour la programmation des micro-contrôleurs MindStorm, vous pouvez utiliser le logiciel graphique fourni mais vous êtes encouragés à tester le langage [http://bricxcc.sourceforge.net/nbc/ NXC] (Not eXactly C) qui permet d'écrire des programmes plus complexes.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisement vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'arbitre.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand l'arbitre le demande.

Il existe des sites Web décrivant des montages électroniques pour réaliser une [http://ftcforum.usfirst.org/showthread.php?2147-DIY-IR-Beacon-using-Arduino-or-ATTiny-chip balise infra-rouge]. Votre balise doit pouvoir alterner des séquences d'émission et d'arrêt de période déterminée pour permettre de différencier les buts. Pour aller plus loin, prévoyez une LED classique pour indiquer les période d'émission et d'arrêt ainsi qu'un bouton pour sélectionner la durée en seconde des périodes d'arrêt. Enfin concevez un circuit imprimé pour votre montage.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
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</tr>
</table>

== Robots de compétition ==
Lorsque qu'un robot de compétition a repéré la balle, il effectue les actions suivantes.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez considérer le lancement par gravité, en utilisant un servo-moteur ou en utilisant la force centrifuge.

Si le robot ne trouve pas la balle, il peut considérer qu'elle est en possession d'un robot adverse. Dans ce cas, le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour en bloquer l'accès.

Les capteurs nécessaires à un robot de compétition sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-1|Robot de compétition 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
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== Arbitre ==
{| style="float: right; height: 140px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Serie7segments.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Afficheurs 7 segments
|}
L'arbitre est réalisé à partir d'un système embarqué de type pcDuino. Les différentes tâches à réaliser sont décrites ci-dessus.
* Utiliser le bus SPI du pcDuino pour contrôler l'afficheur 7 segments.
* Etablir la communication <tt>bluetooth</tt> avec les robots et les buts, vous pouvez vous baser sur les [[https://peip-ima.polytech-lille.net:40001/archive/FoxLego-2012.tar sources C]] déjà développées les années précédentes.
* Implanter l'algorithme d'arbitrage décrit ci-après.
** demander aux cages de but d'éjecter la balle ;
** demander au ramasseur de balle d'opérer, revenir au premier point en cas d'échec du ramasseur ;
** demander aux robots de lancer la partie après que le ramasseur de balle ait terminé son travail ;
** attendre l'événement "but marqué" pour mettre à jour le score, revenir au premier point ;
** en cas d'attente trop longue, revenir au premier point.

== Robot ramasseur de balle ==
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.

= Intégration des fonctionnalités =

Pour l'année 2013/2014, il ne vous est demandé que de montrer le bon fonctionnement du dispositif ci-avant dont vous aurez choisi de vous occuper.

Cela dit dans l'idéal, une démonstration complète pourrait être présentée avec le travail supplémentaire décrit dans la suite.
* Les équipes des robots d'attaque et de défense fussionnent leurs robots pour en faire des compétiteurs complets.
* Les équipes ayant travaillé sur les cages réalisent un terrain et implantent dans les robots la réception des buts marqués.
* Les équipes des robots télécommandés organisent une compétition sur un terrain avec deux buts avec remontée automatique du score sur le dispositif de télécommande.

= Notation =

{| class="wikitable"
! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
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|}

BE 2014-2015

2015-01-02T20:28:32Z

Ppeip :

= Objectif à atteindre =

Le contexte de ce bureau d'études est un jeu de balle. Deux robots se font face sur un terrain (voir ci-dessous), doivent repérer la balle et la propulser dans le but adverse.
[[Image:terrain.png|500px|center]]

Les robots ne sont pas les seuls acteurs dans ce jeu. Les buts ont aussi un rôle à assurer, un dispositif de remise de la balle au centre est nécessaire ainsi qu'un arbitre.

Les différents différents rôles des acteurs sont décrits ci-après.
* Les buts doivent s'annoncer aux robots par infra-rouge. Les buts doivent disposer d'un mécanisme capable de capturer la balle dès qu'elle rentre dans la cage. L'évenement "but marqué" est alors envoyé à l'arbitre. Sur commande de l'arbitre, le but relance la balle vers le centre du terrain.
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.
* Les robots ont comme tâche principale de s'approcher de la balle et de la lancer vers le but adverse. Les robots ne peuvent avancer que s'ils ne détectent pas d'obstacle à faible distance. Un robot ne repérant plus la balle peut se replier devant son but pour le bloquer. Un robot de jeu ne peut pas sortir du terrain.

Pour que les robots puissent différencier les buts de la balle, les buts font clignoter leurs LEDs infrarouges suivant un code pré-établi.

Les communications entre les acteurs s'effectuent par <tt>bluetooth</tt>. Les robots et les buts s'apparient avec l'arbitre et ne communiquent qu'avec lui. Votre premier travail consiste à analyser toutes les informations contenues dans cette page et à établir un schéma des communications qui doivent avoir lieu durant un jeu complet.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:ev3.png|120px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
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| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système pcDuino1
| valign="center" | AVR attiny85
|}
Les robots et les buts doivent être réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le Lego permet aussi de réaliser les cages des buts, leur dispositif de capture de la balle et leur dispositif d'éjection.

La communication des robots et des buts vers l'arbitre doit se faire grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm.

Pour la localisation des buts, des balises doivent être construites à base de LEDs infra-rouges modulées à l'aide d'une fréquence compatible avec les détecteurs des robots. Vous réaliserez un petit circuit électronique à base de micro-contrôleur AVR <tt>tiny85</tt>.

Pour l'arbitre un système embarqué de type pcDuino est nécessaire. Doit lui être adjoint un adaptateur USB <tt>bluetooth</tt> pour permettre la communication avec les contrôleurs MindStorm. Les afficheurs seront réalisés à partir de platines séries contrôlant des afficheurs 7 segments. Ces platines peuvent être contrôlées via le bus SPI du pcDuino.

Pour la programmation des micro-contrôleurs MindStorm, vous pouvez utiliser le logiciel graphique fourni mais vous êtes encouragés à tester le langage [http://bricxcc.sourceforge.net/nbc/ NXC] (Not eXactly C) qui permet d'écrire des programmes plus complexes.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisement vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'arbitre.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand l'arbitre le demande.

Il existe des sites Web décrivant des montages électroniques pour réaliser une [http://ftcforum.usfirst.org/showthread.php?2147-DIY-IR-Beacon-using-Arduino-or-ATTiny-chip balise infra-rouge]. Votre balise doit pouvoir alterner des séquences d'émission et d'arrêt de période déterminée pour permettre de différencier les buts. Pour aller plus loin, prévoyez une LED classique pour indiquer les période d'émission et d'arrêt ainsi qu'un bouton pour sélectionner la durée en seconde des périodes d'arrêt. Enfin concevez un circuit imprimé pour votre montage.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-2|Cage de but 2]] </td>
</tr>
</table>

== Robots de compétition ==
Lorsque qu'un robot de compétition a repéré la balle, il effectue les actions suivantes.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez considérer le lancement par gravité, en utilisant un servo-moteur ou en utilisant la force centrifuge.

Si le robot ne trouve pas la balle, il peut considérer qu'elle est en possession d'un robot adverse. Dans ce cas, le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour en bloquer l'accès.

Les capteurs nécessaires à un robot de compétition sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-1|Robot de compétition 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-2|Robot de compétition 2]] </td>
</tr>
</table>

== Arbitre ==
{| style="float: right; height: 140px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Serie7segments.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Afficheurs 7 segments
|}
L'arbitre est réalisé à partir d'un système embarqué de type pcDuino. Les différentes tâches à réaliser sont décrites ci-dessus.
* Utiliser le bus SPI du pcDuino pour contrôler l'afficheur 7 segments.
* Etablir la communication <tt>bluetooth</tt> avec les robots et les buts, vous pouvez vous baser sur les [[https://peip-ima.polytech-lille.net:40001/archive/FoxLego-2012.tar sources C]] déjà développées les années précédentes.
* Implanter l'algorithme d'arbitrage décrit ci-après.
** demander aux cages de but d'éjecter la balle
** demander au ramasseur de balle d'opérer, revenir au premier point en cas d'échec du ramasseur
** demander aux robots de lancer la partie après que le ramasseur de balle ait terminé son travail
** attendre l'événement "but marqué" pour mettre à jour le score, revenir au premier point
** en cas d'attente trop longue, revenir au premier point

== Robot ramasseur de balle ==
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.

= Intégration des fonctionnalités =

Pour l'année 2013/2014, il ne vous est demandé que de montrer le bon fonctionnement du dispositif ci-avant dont vous aurez choisi de vous occuper.

Cela dit dans l'idéal, une démonstration complète pourrait être présentée avec le travail supplémentaire décrit dans la suite.
* Les équipes des robots d'attaque et de défense fussionnent leurs robots pour en faire des compétiteurs complets.
* Les équipes ayant travaillé sur les cages réalisent un terrain et implantent dans les robots la réception des buts marqués.
* Les équipes des robots télécommandés organisent une compétition sur un terrain avec deux buts avec remontée automatique du score sur le dispositif de télécommande.

= Notation =

{| class="wikitable"
! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
|-
|
|
|
|
|
|
|}

BE 2014-2015

2015-01-02T20:27:43Z

Ppeip :

= Objectif à atteindre =

Le contexte de ce bureau d'études est un jeu de balle. Deux robots se font face sur un terrain (voir ci-dessous), doivent repérer la balle et la propulser dans le but adverse.
[[Image:terrain.png|500px|center]]

Les robots ne sont pas les seuls acteurs dans ce jeu. Les buts ont aussi un rôle à assurer, un dispositif de remise de la balle au centre est nécessaire ainsi qu'un arbitre.

Les différents différents rôles des acteurs sont décrits ci-après.
* Les buts doivent s'annoncer aux robots par infra-rouge. Les buts doivent disposer d'un mécanisme capable de capturer la balle dès qu'elle rentre dans la cage. L'évenement "but marqué" est alors envoyé à l'arbitre. Sur commande de l'arbitre, le but relance la balle vers le centre du terrain.
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.
* Les robots ont comme tâche principale de s'approcher de la balle et de la lancer vers le but adverse. Les robots ne peuvent avancer que s'ils ne détectent pas d'obstacle à faible distance. Un robot ne repérant plus la balle peut se replier devant son but pour le bloquer. Un robot de jeu ne peut pas sortir du terrain.

Pour que les robots puissent différencier les buts de la balle, les buts font clignoter leurs LEDs infrarouges suivant un code pré-établi.

Les communications entre les acteurs s'effectuent par <tt>bluetooth</tt>. Les robots et les buts s'apparient avec l'arbitre et ne communiquent qu'avec lui. Votre premier travail consiste à analyser toutes les informations contenues dans cette page et à établir un schéma des communications qui doivent avoir lieu durant un jeu complet.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:ev3.png|120px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino1.png|200px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système pcDuino1
| valign="center" | AVR attiny85
|}
Les robots et les buts doivent être réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le Lego permet aussi de réaliser les cages des buts, leur dispositif de capture de la balle et leur dispositif d'éjection.

La communication des robots et des buts vers l'arbitre doit se faire grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm.

Pour la localisation des buts, des balises doivent être construites à base de LEDs infra-rouges modulées à l'aide d'une fréquence compatible avec les détecteurs des robots. Vous réaliserez un petit circuit électronique à base de micro-contrôleur AVR <tt>tiny85</tt>.

Pour l'arbitre un système embarqué de type pcDuino est nécessaire. Doit lui être adjoint un adaptateur USB <tt>bluetooth</tt> pour permettre la communication avec les contrôleurs MindStorm. Les afficheurs seront réalisés à partir de platines séries contrôlant des afficheurs 7 segments. Ces platines peuvent être contrôlées via le bus SPI du pcDuino.

Pour la programmation des micro-contrôleurs MindStorm, vous pouvez utiliser le logiciel graphique fourni mais vous êtes encouragés à tester le langage [http://bricxcc.sourceforge.net/nbc/ NXC] (Not eXactly C) qui permet d'écrire des programmes plus complexes.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisement vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'arbitre.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand l'arbitre le demande.

Il existe des sites Web décrivant des montages électroniques pour réaliser une [http://ftcforum.usfirst.org/showthread.php?2147-DIY-IR-Beacon-using-Arduino-or-ATTiny-chip balise infra-rouge]. Votre balise doit pouvoir alterner des séquences d'émission et d'arrêt de période déterminée pour permettre de différencier les buts. Pour aller plus loin, prévoyez une LED classique pour indiquer les période d'émission et d'arrêt ainsi qu'un bouton pour sélectionner la durée en seconde des périodes d'arrêt. Enfin concevez un circuit imprimé pour votre montage.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-2|Cage de but 2]] </td>
</tr>
</table>

== Robots de compétition ==
Lorsque qu'un robot de compétition a repéré la balle, il effectue les actions suivantes.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez considérer le lancement par gravité, en utilisant un servo-moteur ou en utilisant la force centrifuge.

Si le robot ne trouve pas la balle, il peut considérer qu'elle est en possession d'un robot adverse. Dans ce cas, le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour en bloquer l'accès.

Les capteurs nécessaires à un robot de compétition sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-1|Robot de compétition 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-2|Robot de compétition 2]] </td>
</tr>
</table>

== Arbitre ==
{| style="float: right; height: 140px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Serie7segments.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Afficheurs 7 segments
|}
L'arbitre est réalisé à partir d'un système embarqué de type pcDuino. Les différentes tâches à réaliser sont décrites ci-dessus.
* Utiliser le bus SPI du pcDuino pour contrôler l'afficheur 7 segments.
* Etablir la communication <tt>bluetooth</tt> avec les robots et les buts, vous pouvez vous baser sur les [[https://peip-ima.polytech-lille.net:40001/archive/FoxLego-2012.tar sources C]] déjà développées les années précédentes.
* Implanter l'algorithme d'arbitrage décrit ci-après.
## demander aux cages de but d'éjecter la balle
## demander au ramasseur de balle d'opérer, revenir au premier point en cas d'échec du ramasseur
## demander aux robots de lancer la partie après que le ramasseur de balle ait terminé son travail
## attendre l'événement "but marqué" pour mettre à jour le score, revenir au premier point
## en cas d'attente trop longue, revenir au premier point

== Robot ramasseur de balle ==
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.

= Intégration des fonctionnalités =

Pour l'année 2013/2014, il ne vous est demandé que de montrer le bon fonctionnement du dispositif ci-avant dont vous aurez choisi de vous occuper.

Cela dit dans l'idéal, une démonstration complète pourrait être présentée avec le travail supplémentaire décrit dans la suite.
* Les équipes des robots d'attaque et de défense fussionnent leurs robots pour en faire des compétiteurs complets.
* Les équipes ayant travaillé sur les cages réalisent un terrain et implantent dans les robots la réception des buts marqués.
* Les équipes des robots télécommandés organisent une compétition sur un terrain avec deux buts avec remontée automatique du score sur le dispositif de télécommande.

= Notation =

{| class="wikitable"
! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
|-
|
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|
|}

BE 2014-2015

2015-01-02T20:13:04Z

Ppeip : /* Arbitre */

= Objectif à atteindre =

Le contexte de ce bureau d'études est un jeu de balle. Deux robots se font face sur un terrain (voir ci-dessous), doivent repérer la balle et la propulser dans le but adverse.
[[Image:terrain.png|500px|center]]

Les robots ne sont pas les seuls acteurs dans ce jeu. Les buts ont aussi un rôle à assurer, un dispositif de remise de la balle au centre est nécessaire ainsi qu'un arbitre.

Les différents différents rôles des acteurs sont décrits ci-après.
* Les buts doivent s'annoncer aux robots par infra-rouge. Les buts doivent disposer d'un mécanisme capable de capturer la balle dès qu'elle rentre dans la cage. L'évenement "but marqué" est alors envoyé à l'arbitre. Sur commande de l'arbitre, le but relance la balle vers le centre du terrain.
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.
* Les robots ont comme tâche principale de s'approcher de la balle et de la lancer vers le but adverse. Les robots ne peuvent avancer que s'ils ne détectent pas d'obstacle à faible distance. Un robot ne repérant plus la balle peut se replier devant son but pour le bloquer. Un robot de jeu ne peut pas sortir du terrain.

Pour que les robots puissent différencier les buts de la balle, les buts font clignoter leurs LEDs infrarouges suivant un code pré-établi.

Les communications entre les acteurs s'effectuent par <tt>bluetooth</tt>. Les robots et les buts s'apparient avec l'arbitre et ne communiquent qu'avec lui. Votre premier travail consiste à analyser toutes les informations contenues dans cette page et à établir un schéma des communications qui doivent avoir lieu durant un jeu complet.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:ev3.png|120px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino1.png|200px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système pcDuino1
| valign="center" | AVR attiny85
|}
Les robots et les buts doivent être réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le Lego permet aussi de réaliser les cages des buts, leur dispositif de capture de la balle et leur dispositif d'éjection.

La communication des robots et des buts vers l'arbitre doit se faire grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm.

Pour la localisation des buts, des balises doivent être construites à base de LEDs infra-rouges modulées à l'aide d'une fréquence compatible avec les détecteurs des robots. Vous réaliserez un petit circuit électronique à base de micro-contrôleur AVR <tt>tiny85</tt>.

Pour l'arbitre un système embarqué de type pcDuino est nécessaire. Doit lui être adjoint un adaptateur USB <tt>bluetooth</tt> pour permettre la communication avec les contrôleurs MindStorm. Les afficheurs seront réalisés à partir de platines séries contrôlant des afficheurs 7 segments. Ces platines peuvent être contrôlées via le bus SPI du pcDuino.

Pour la programmation des micro-contrôleurs MindStorm, vous pouvez utiliser le logiciel graphique fourni mais vous êtes encouragés à tester le langage [http://bricxcc.sourceforge.net/nbc/ NXC] (Not eXactly C) qui permet d'écrire des programmes plus complexes.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisement vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'arbitre.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand l'arbitre le demande.

Il existe des sites Web décrivant des montages électroniques pour réaliser une [http://ftcforum.usfirst.org/showthread.php?2147-DIY-IR-Beacon-using-Arduino-or-ATTiny-chip balise infra-rouge]. Votre balise doit pouvoir alterner des séquences d'émission et d'arrêt de période déterminée pour permettre de différencier les buts. Pour aller plus loin, prévoyez une LED classique pour indiquer les période d'émission et d'arrêt ainsi qu'un bouton pour sélectionner la durée en seconde des périodes d'arrêt. Enfin concevez un circuit imprimé pour votre montage.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-2|Cage de but 2]] </td>
</tr>
</table>

== Robots de compétition ==
Lorsque qu'un robot de compétition a repéré la balle, il effectue les actions suivantes.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez considérer le lancement par gravité, en utilisant un servo-moteur ou en utilisant la force centrifuge.

Si le robot ne trouve pas la balle, il peut considérer qu'elle est en possession d'un robot adverse. Dans ce cas, le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour en bloquer l'accès.

Les capteurs nécessaires à un robot de compétition sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-1|Robot de compétition 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-2|Robot de compétition 2]] </td>
</tr>
</table>

== Arbitre ==
{| style="float: right; height: 140px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Serie7segments.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Afficheurs 7 segments
|}
L'arbitre est réalisé à partir d'un système embarqué de type pcDuino. Les différentes tâches à réaliser sont décrites ci-dessus.
* Utiliser le bus SPI du pcDuino pour contrôler l'afficheur 7 segments.
* Etablir la communication =bluetooth= avec les robots et les buts, vous pouvez vous baser sur les [[https://peip-ima.polytech-lille.net:40001/archive/FoxLego-2012.tar sources C]] déjà développées les années précédentes.
* Implanter l'algorithme d'arbitrage décrit ci-après.
**
* b
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.

== Robot ramasseur de balle ==
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.

= Intégration des fonctionnalités =

Pour l'année 2013/2014, il ne vous est demandé que de montrer le bon fonctionnement du dispositif ci-avant dont vous aurez choisi de vous occuper.

Cela dit dans l'idéal, une démonstration complète pourrait être présentée avec le travail supplémentaire décrit dans la suite.
* Les équipes des robots d'attaque et de défense fussionnent leurs robots pour en faire des compétiteurs complets.
* Les équipes ayant travaillé sur les cages réalisent un terrain et implantent dans les robots la réception des buts marqués.
* Les équipes des robots télécommandés organisent une compétition sur un terrain avec deux buts avec remontée automatique du score sur le dispositif de télécommande.

= Notation =

{| class="wikitable"
! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
|-
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|
|}

BE 2014-2015

2015-01-02T20:11:31Z

Ppeip :

= Objectif à atteindre =

Le contexte de ce bureau d'études est un jeu de balle. Deux robots se font face sur un terrain (voir ci-dessous), doivent repérer la balle et la propulser dans le but adverse.
[[Image:terrain.png|500px|center]]

Les robots ne sont pas les seuls acteurs dans ce jeu. Les buts ont aussi un rôle à assurer, un dispositif de remise de la balle au centre est nécessaire ainsi qu'un arbitre.

Les différents différents rôles des acteurs sont décrits ci-après.
* Les buts doivent s'annoncer aux robots par infra-rouge. Les buts doivent disposer d'un mécanisme capable de capturer la balle dès qu'elle rentre dans la cage. L'évenement "but marqué" est alors envoyé à l'arbitre. Sur commande de l'arbitre, le but relance la balle vers le centre du terrain.
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.
* Les robots ont comme tâche principale de s'approcher de la balle et de la lancer vers le but adverse. Les robots ne peuvent avancer que s'ils ne détectent pas d'obstacle à faible distance. Un robot ne repérant plus la balle peut se replier devant son but pour le bloquer. Un robot de jeu ne peut pas sortir du terrain.

Pour que les robots puissent différencier les buts de la balle, les buts font clignoter leurs LEDs infrarouges suivant un code pré-établi.

Les communications entre les acteurs s'effectuent par <tt>bluetooth</tt>. Les robots et les buts s'apparient avec l'arbitre et ne communiquent qu'avec lui. Votre premier travail consiste à analyser toutes les informations contenues dans cette page et à établir un schéma des communications qui doivent avoir lieu durant un jeu complet.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:ev3.png|120px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino1.png|200px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système pcDuino1
| valign="center" | AVR attiny85
|}
Les robots et les buts doivent être réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le Lego permet aussi de réaliser les cages des buts, leur dispositif de capture de la balle et leur dispositif d'éjection.

La communication des robots et des buts vers l'arbitre doit se faire grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm.

Pour la localisation des buts, des balises doivent être construites à base de LEDs infra-rouges modulées à l'aide d'une fréquence compatible avec les détecteurs des robots. Vous réaliserez un petit circuit électronique à base de micro-contrôleur AVR <tt>tiny85</tt>.

Pour l'arbitre un système embarqué de type pcDuino est nécessaire. Doit lui être adjoint un adaptateur USB <tt>bluetooth</tt> pour permettre la communication avec les contrôleurs MindStorm. Les afficheurs seront réalisés à partir de platines séries contrôlant des afficheurs 7 segments. Ces platines peuvent être contrôlées via le bus SPI du pcDuino.

Pour la programmation des micro-contrôleurs MindStorm, vous pouvez utiliser le logiciel graphique fourni mais vous êtes encouragés à tester le langage [http://bricxcc.sourceforge.net/nbc/ NXC] (Not eXactly C) qui permet d'écrire des programmes plus complexes.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisement vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'arbitre.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand l'arbitre le demande.

Il existe des sites Web décrivant des montages électroniques pour réaliser une [http://ftcforum.usfirst.org/showthread.php?2147-DIY-IR-Beacon-using-Arduino-or-ATTiny-chip balise infra-rouge]. Votre balise doit pouvoir alterner des séquences d'émission et d'arrêt de période déterminée pour permettre de différencier les buts. Pour aller plus loin, prévoyez une LED classique pour indiquer les période d'émission et d'arrêt ainsi qu'un bouton pour sélectionner la durée en seconde des périodes d'arrêt. Enfin concevez un circuit imprimé pour votre montage.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-2|Cage de but 2]] </td>
</tr>
</table>

== Robots de compétition ==
Lorsque qu'un robot de compétition a repéré la balle, il effectue les actions suivantes.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez considérer le lancement par gravité, en utilisant un servo-moteur ou en utilisant la force centrifuge.

Si le robot ne trouve pas la balle, il peut considérer qu'elle est en possession d'un robot adverse. Dans ce cas, le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour en bloquer l'accès.

Les capteurs nécessaires à un robot de compétition sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-1|Robot de compétition 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-2|Robot de compétition 2]] </td>
</tr>
</table>

== Arbitre ==
{| style="float: right; height: 140px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Serie7segments.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Afficheurs 7 segments
|}
L'arbitre est réalisé à partir d'un système embarqué de type pcDuino. Les différentes tâches à réaliser sont décrites ci-dessus.
* Utiliser le bus SPI du pcDuino pour contrôler l'afficheur 7 segments.
* Etablir la communication =bluetooth= avec les robots et les buts, vous pouvez vous baser sur les [[https://peip-ima.polytech-lille.net:40001/archive/FoxLego-2012.tar sources C]] déjà développées les années précédentes.
* Implanter l'algorithme d'arbitrage décrit ci-après.
* a
* b
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.

== Robot ramasseur de balle ==
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.

= Intégration des fonctionnalités =

Pour l'année 2013/2014, il ne vous est demandé que de montrer le bon fonctionnement du dispositif ci-avant dont vous aurez choisi de vous occuper.

Cela dit dans l'idéal, une démonstration complète pourrait être présentée avec le travail supplémentaire décrit dans la suite.
* Les équipes des robots d'attaque et de défense fussionnent leurs robots pour en faire des compétiteurs complets.
* Les équipes ayant travaillé sur les cages réalisent un terrain et implantent dans les robots la réception des buts marqués.
* Les équipes des robots télécommandés organisent une compétition sur un terrain avec deux buts avec remontée automatique du score sur le dispositif de télécommande.

= Notation =

{| class="wikitable"
! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
|-
|
|
|
|
|
|
|}

BE 2014-2015

2015-01-02T19:43:29Z

Ppeip : /* Arbitre */

= Objectif à atteindre =

Le contexte de ce bureau d'études est un jeu de balle. Deux robots se font face sur un terrain (voir ci-dessous), doivent repérer la balle et la propulser dans le but adverse.
[[Image:terrain.png|500px|center]]

Les robots ne sont pas les seuls acteurs dans ce jeu. Les buts ont aussi un rôle à assurer, un dispositif de remise de la balle au centre est nécessaire ainsi qu'un arbitre.

Les différents différents rôles des acteurs sont décrits ci-après.
* Les buts doivent s'annoncer aux robots par infra-rouge. Les buts doivent disposer d'un mécanisme capable de capturer la balle dès qu'elle rentre dans la cage. L'évenement "but marqué" est alors envoyé à l'arbitre. Sur commande de l'arbitre, le but relance la balle vers le centre du terrain.
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.
* Les robots ont comme tâche principale de s'approcher de la balle et de la lancer vers le but adverse. Les robots ne peuvent avancer que s'ils ne détectent pas d'obstacle à faible distance. Un robot ne repérant plus la balle peut se replier devant son but pour le bloquer. Un robot de jeu ne peut pas sortir du terrain.

Pour que les robots puissent différencier les buts de la balle, les buts font clignoter leurs LEDs infrarouges suivant un code pré-établi.

Les communications entre les acteurs s'effectuent par <tt>bluetooth</tt>. Les robots et les buts s'apparient avec l'arbitre et ne communiquent qu'avec lui. Votre premier travail consiste à analyser toutes les informations contenues dans cette page et à établir un schéma des communications qui doivent avoir lieu durant un jeu complet.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:ev3.png|120px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino1.png|200px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système pcDuino1
| valign="center" | AVR attiny85
|}
Les robots et les buts doivent être réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le Lego permet aussi de réaliser les cages des buts, leur dispositif de capture de la balle et leur dispositif d'éjection.

La communication des robots et des buts vers l'arbitre doit se faire grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm.

Pour la localisation des buts, des balises doivent être construites à base de LEDs infra-rouges modulées à l'aide d'une fréquence compatible avec les détecteurs des robots. Vous réaliserez un petit circuit électronique à base de micro-contrôleur AVR <tt>tiny85</tt>.

Pour l'arbitre un système embarqué de type pcDuino est nécessaire. Doit lui être adjoint un adaptateur USB <tt>bluetooth</tt> pour permettre la communication avec les contrôleurs MindStorm. Les afficheurs seront réalisés à partir de platines séries contrôlant des afficheurs 7 segments. Ces platines peuvent être contrôlées via le bus SPI du pcDuino.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisement vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'arbitre.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand l'arbitre le demande.

Il existe des sites Web décrivant des montages électroniques pour réaliser une [http://ftcforum.usfirst.org/showthread.php?2147-DIY-IR-Beacon-using-Arduino-or-ATTiny-chip balise infra-rouge]. Votre balise doit pouvoir alterner des séquences d'émission et d'arrêt de période déterminée pour permettre de différencier les buts. Pour aller plus loin, prévoyez une LED classique pour indiquer les période d'émission et d'arrêt ainsi qu'un bouton pour sélectionner la durée en seconde des périodes d'arrêt. Enfin concevez un circuit imprimé pour votre montage.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-2|Cage de but 2]] </td>
</tr>
</table>

== Robots de compétition ==
Lorsque qu'un robot de compétition a repéré la balle, il effectue les actions suivantes.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez considérer le lancement par gravité, en utilisant un servo-moteur ou en utilisant la force centrifuge.

Si le robot ne trouve pas la balle, il peut considérer qu'elle est en possession d'un robot adverse. Dans ce cas, le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour en bloquer l'accès.

Les capteurs nécessaires à un robot de compétition sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-1|Robot de compétition 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-2|Robot de compétition 2]] </td>
</tr>
</table>

== Arbitre ==
{| style="float: right; height: 140px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Serie7segments.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Afficheurs 7 segments
|}
L'arbitre est réalisé à partir d'un système embarqué de type pcDuino. Les différentes tâches à réaliser sont décrites ci-dessus.
* Utiliser le bus SPI du pcDuino pour contrôler l'afficheur 7 segments.
*
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.

== Robot ramasseur de balle ==
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.

= Intégration des fonctionnalités =

Pour l'année 2013/2014, il ne vous est demandé que de montrer le bon fonctionnement du dispositif ci-avant dont vous aurez choisi de vous occuper.

Cela dit dans l'idéal, une démonstration complète pourrait être présentée avec le travail supplémentaire décrit dans la suite.
* Les équipes des robots d'attaque et de défense fussionnent leurs robots pour en faire des compétiteurs complets.
* Les équipes ayant travaillé sur les cages réalisent un terrain et implantent dans les robots la réception des buts marqués.
* Les équipes des robots télécommandés organisent une compétition sur un terrain avec deux buts avec remontée automatique du score sur le dispositif de télécommande.

= Notation =

{| class="wikitable"
! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
|-
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|
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|
|}

BE 2014-2015

2015-01-02T19:34:23Z

Ppeip : /* Arbitre */

= Objectif à atteindre =

Le contexte de ce bureau d'études est un jeu de balle. Deux robots se font face sur un terrain (voir ci-dessous), doivent repérer la balle et la propulser dans le but adverse.
[[Image:terrain.png|500px|center]]

Les robots ne sont pas les seuls acteurs dans ce jeu. Les buts ont aussi un rôle à assurer, un dispositif de remise de la balle au centre est nécessaire ainsi qu'un arbitre.

Les différents différents rôles des acteurs sont décrits ci-après.
* Les buts doivent s'annoncer aux robots par infra-rouge. Les buts doivent disposer d'un mécanisme capable de capturer la balle dès qu'elle rentre dans la cage. L'évenement "but marqué" est alors envoyé à l'arbitre. Sur commande de l'arbitre, le but relance la balle vers le centre du terrain.
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.
* Les robots ont comme tâche principale de s'approcher de la balle et de la lancer vers le but adverse. Les robots ne peuvent avancer que s'ils ne détectent pas d'obstacle à faible distance. Un robot ne repérant plus la balle peut se replier devant son but pour le bloquer. Un robot de jeu ne peut pas sortir du terrain.

Pour que les robots puissent différencier les buts de la balle, les buts font clignoter leurs LEDs infrarouges suivant un code pré-établi.

Les communications entre les acteurs s'effectuent par <tt>bluetooth</tt>. Les robots et les buts s'apparient avec l'arbitre et ne communiquent qu'avec lui. Votre premier travail consiste à analyser toutes les informations contenues dans cette page et à établir un schéma des communications qui doivent avoir lieu durant un jeu complet.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:ev3.png|120px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
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| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système pcDuino1
| valign="center" | AVR attiny85
|}
Les robots et les buts doivent être réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le Lego permet aussi de réaliser les cages des buts, leur dispositif de capture de la balle et leur dispositif d'éjection.

La communication des robots et des buts vers l'arbitre doit se faire grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm.

Pour la localisation des buts, des balises doivent être construites à base de LEDs infra-rouges modulées à l'aide d'une fréquence compatible avec les détecteurs des robots. Vous réaliserez un petit circuit électronique à base de micro-contrôleur AVR <tt>tiny85</tt>.

Pour l'arbitre un système embarqué de type pcDuino est nécessaire. Doit lui être adjoint un adaptateur USB <tt>bluetooth</tt> pour permettre la communication avec les contrôleurs MindStorm. Les afficheurs seront réalisés à partir de platines séries contrôlant des afficheurs 7 segments. Ces platines peuvent être contrôlées via le bus SPI du pcDuino.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisement vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'arbitre.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand l'arbitre le demande.

Il existe des sites Web décrivant des montages électroniques pour réaliser une [http://ftcforum.usfirst.org/showthread.php?2147-DIY-IR-Beacon-using-Arduino-or-ATTiny-chip balise infra-rouge]. Votre balise doit pouvoir alterner des séquences d'émission et d'arrêt de période déterminée pour permettre de différencier les buts. Pour aller plus loin, prévoyez une LED classique pour indiquer les période d'émission et d'arrêt ainsi qu'un bouton pour sélectionner la durée en seconde des périodes d'arrêt. Enfin concevez un circuit imprimé pour votre montage.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
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</tr>
</table>

== Robots de compétition ==
Lorsque qu'un robot de compétition a repéré la balle, il effectue les actions suivantes.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez considérer le lancement par gravité, en utilisant un servo-moteur ou en utilisant la force centrifuge.

Si le robot ne trouve pas la balle, il peut considérer qu'elle est en possession d'un robot adverse. Dans ce cas, le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour en bloquer l'accès.

Les capteurs nécessaires à un robot de compétition sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-1|Robot de compétition 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-2|Robot de compétition 2]] </td>
</tr>
</table>

== Arbitre ==
{| style="float: right; height: 140px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Serie7segments.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Afficheurs 7 segments
|}
L'arbitre est réalisé à partir d'un système embarqué de type pcDuino. Les différentes tâches à réaliser sont décrites ci-dessus.
*
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.

== Robot ramasseur de balle ==
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.

= Intégration des fonctionnalités =

Pour l'année 2013/2014, il ne vous est demandé que de montrer le bon fonctionnement du dispositif ci-avant dont vous aurez choisi de vous occuper.

Cela dit dans l'idéal, une démonstration complète pourrait être présentée avec le travail supplémentaire décrit dans la suite.
* Les équipes des robots d'attaque et de défense fussionnent leurs robots pour en faire des compétiteurs complets.
* Les équipes ayant travaillé sur les cages réalisent un terrain et implantent dans les robots la réception des buts marqués.
* Les équipes des robots télécommandés organisent une compétition sur un terrain avec deux buts avec remontée automatique du score sur le dispositif de télécommande.

= Notation =

{| class="wikitable"
! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
|-
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|
|}

Fichier:Serie7segments.png

2015-01-02T19:33:27Z

Ppeip :

BE 2014-2015

2015-01-02T18:21:34Z

Ppeip : /* Arbitre */

= Objectif à atteindre =

Le contexte de ce bureau d'études est un jeu de balle. Deux robots se font face sur un terrain (voir ci-dessous), doivent repérer la balle et la propulser dans le but adverse.
[[Image:terrain.png|500px|center]]

Les robots ne sont pas les seuls acteurs dans ce jeu. Les buts ont aussi un rôle à assurer, un dispositif de remise de la balle au centre est nécessaire ainsi qu'un arbitre.

Les différents différents rôles des acteurs sont décrits ci-après.
* Les buts doivent s'annoncer aux robots par infra-rouge. Les buts doivent disposer d'un mécanisme capable de capturer la balle dès qu'elle rentre dans la cage. L'évenement "but marqué" est alors envoyé à l'arbitre. Sur commande de l'arbitre, le but relance la balle vers le centre du terrain.
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.
* Les robots ont comme tâche principale de s'approcher de la balle et de la lancer vers le but adverse. Les robots ne peuvent avancer que s'ils ne détectent pas d'obstacle à faible distance. Un robot ne repérant plus la balle peut se replier devant son but pour le bloquer. Un robot de jeu ne peut pas sortir du terrain.

Pour que les robots puissent différencier les buts de la balle, les buts font clignoter leurs LEDs infrarouges suivant un code pré-établi.

Les communications entre les acteurs s'effectuent par <tt>bluetooth</tt>. Les robots et les buts s'apparient avec l'arbitre et ne communiquent qu'avec lui. Votre premier travail consiste à analyser toutes les informations contenues dans cette page et à établir un schéma des communications qui doivent avoir lieu durant un jeu complet.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:ev3.png|120px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
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| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système pcDuino1
| valign="center" | AVR attiny85
|}
Les robots et les buts doivent être réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le Lego permet aussi de réaliser les cages des buts, leur dispositif de capture de la balle et leur dispositif d'éjection.

La communication des robots et des buts vers l'arbitre doit se faire grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm.

Pour la localisation des buts, des balises doivent être construites à base de LEDs infra-rouges modulées à l'aide d'une fréquence compatible avec les détecteurs des robots. Vous réaliserez un petit circuit électronique à base de micro-contrôleur AVR <tt>tiny85</tt>.

Pour l'arbitre un système embarqué de type pcDuino est nécessaire. Doit lui être adjoint un adaptateur USB <tt>bluetooth</tt> pour permettre la communication avec les contrôleurs MindStorm. Les afficheurs seront réalisés à partir de platines séries contrôlant des afficheurs 7 segments. Ces platines peuvent être contrôlées via le bus SPI du pcDuino.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisement vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'arbitre.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand l'arbitre le demande.

Il existe des sites Web décrivant des montages électroniques pour réaliser une [http://ftcforum.usfirst.org/showthread.php?2147-DIY-IR-Beacon-using-Arduino-or-ATTiny-chip balise infra-rouge]. Votre balise doit pouvoir alterner des séquences d'émission et d'arrêt de période déterminée pour permettre de différencier les buts. Pour aller plus loin, prévoyez une LED classique pour indiquer les période d'émission et d'arrêt ainsi qu'un bouton pour sélectionner la durée en seconde des périodes d'arrêt. Enfin concevez un circuit imprimé pour votre montage.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-2|Cage de but 2]] </td>
</tr>
</table>

== Robots de compétition ==
Lorsque qu'un robot de compétition a repéré la balle, il effectue les actions suivantes.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez considérer le lancement par gravité, en utilisant un servo-moteur ou en utilisant la force centrifuge.

Si le robot ne trouve pas la balle, il peut considérer qu'elle est en possession d'un robot adverse. Dans ce cas, le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour en bloquer l'accès.

Les capteurs nécessaires à un robot de compétition sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-1|Robot de compétition 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-2|Robot de compétition 2]] </td>
</tr>
</table>

== Arbitre ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:Serie7segments.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Afficheurs 7 segments
|}
L'arbitre est réalisé à partir d'un système embarqué de type pcDuino. Les différentes tâches à réaliser sont décrites ci-dessus.
*
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.

== Robot ramasseur de balle ==
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.

= Intégration des fonctionnalités =

Pour l'année 2013/2014, il ne vous est demandé que de montrer le bon fonctionnement du dispositif ci-avant dont vous aurez choisi de vous occuper.

Cela dit dans l'idéal, une démonstration complète pourrait être présentée avec le travail supplémentaire décrit dans la suite.
* Les équipes des robots d'attaque et de défense fussionnent leurs robots pour en faire des compétiteurs complets.
* Les équipes ayant travaillé sur les cages réalisent un terrain et implantent dans les robots la réception des buts marqués.
* Les équipes des robots télécommandés organisent une compétition sur un terrain avec deux buts avec remontée automatique du score sur le dispositif de télécommande.

= Notation =

{| class="wikitable"
! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
|-
|
|
|
|
|
|
|}

BE 2014-2015

2015-01-02T18:20:50Z

Ppeip :

= Objectif à atteindre =

Le contexte de ce bureau d'études est un jeu de balle. Deux robots se font face sur un terrain (voir ci-dessous), doivent repérer la balle et la propulser dans le but adverse.
[[Image:terrain.png|500px|center]]

Les robots ne sont pas les seuls acteurs dans ce jeu. Les buts ont aussi un rôle à assurer, un dispositif de remise de la balle au centre est nécessaire ainsi qu'un arbitre.

Les différents différents rôles des acteurs sont décrits ci-après.
* Les buts doivent s'annoncer aux robots par infra-rouge. Les buts doivent disposer d'un mécanisme capable de capturer la balle dès qu'elle rentre dans la cage. L'évenement "but marqué" est alors envoyé à l'arbitre. Sur commande de l'arbitre, le but relance la balle vers le centre du terrain.
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.
* Les robots ont comme tâche principale de s'approcher de la balle et de la lancer vers le but adverse. Les robots ne peuvent avancer que s'ils ne détectent pas d'obstacle à faible distance. Un robot ne repérant plus la balle peut se replier devant son but pour le bloquer. Un robot de jeu ne peut pas sortir du terrain.

Pour que les robots puissent différencier les buts de la balle, les buts font clignoter leurs LEDs infrarouges suivant un code pré-établi.

Les communications entre les acteurs s'effectuent par <tt>bluetooth</tt>. Les robots et les buts s'apparient avec l'arbitre et ne communiquent qu'avec lui. Votre premier travail consiste à analyser toutes les informations contenues dans cette page et à établir un schéma des communications qui doivent avoir lieu durant un jeu complet.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:ev3.png|120px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino1.png|200px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système pcDuino1
| valign="center" | AVR attiny85
|}
Les robots et les buts doivent être réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le Lego permet aussi de réaliser les cages des buts, leur dispositif de capture de la balle et leur dispositif d'éjection.

La communication des robots et des buts vers l'arbitre doit se faire grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm.

Pour la localisation des buts, des balises doivent être construites à base de LEDs infra-rouges modulées à l'aide d'une fréquence compatible avec les détecteurs des robots. Vous réaliserez un petit circuit électronique à base de micro-contrôleur AVR <tt>tiny85</tt>.

Pour l'arbitre un système embarqué de type pcDuino est nécessaire. Doit lui être adjoint un adaptateur USB <tt>bluetooth</tt> pour permettre la communication avec les contrôleurs MindStorm. Les afficheurs seront réalisés à partir de platines séries contrôlant des afficheurs 7 segments. Ces platines peuvent être contrôlées via le bus SPI du pcDuino.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisement vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'arbitre.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand l'arbitre le demande.

Il existe des sites Web décrivant des montages électroniques pour réaliser une [http://ftcforum.usfirst.org/showthread.php?2147-DIY-IR-Beacon-using-Arduino-or-ATTiny-chip balise infra-rouge]. Votre balise doit pouvoir alterner des séquences d'émission et d'arrêt de période déterminée pour permettre de différencier les buts. Pour aller plus loin, prévoyez une LED classique pour indiquer les période d'émission et d'arrêt ainsi qu'un bouton pour sélectionner la durée en seconde des périodes d'arrêt. Enfin concevez un circuit imprimé pour votre montage.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-2|Cage de but 2]] </td>
</tr>
</table>

== Robots de compétition ==
Lorsque qu'un robot de compétition a repéré la balle, il effectue les actions suivantes.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez considérer le lancement par gravité, en utilisant un servo-moteur ou en utilisant la force centrifuge.

Si le robot ne trouve pas la balle, il peut considérer qu'elle est en possession d'un robot adverse. Dans ce cas, le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour en bloquer l'accès.

Les capteurs nécessaires à un robot de compétition sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-1|Robot de compétition 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-2|Robot de compétition 2]] </td>
</tr>
</table>

== Arbitre ==
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:serie7segments.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Afficheurs 7 segments
|}
L'arbitre est réalisé à partir d'un système embarqué de type pcDuino. Les différentes tâches à réaliser sont décrites ci-dessus.
*
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.

== Robot ramasseur de balle ==
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.

= Intégration des fonctionnalités =

Pour l'année 2013/2014, il ne vous est demandé que de montrer le bon fonctionnement du dispositif ci-avant dont vous aurez choisi de vous occuper.

Cela dit dans l'idéal, une démonstration complète pourrait être présentée avec le travail supplémentaire décrit dans la suite.
* Les équipes des robots d'attaque et de défense fussionnent leurs robots pour en faire des compétiteurs complets.
* Les équipes ayant travaillé sur les cages réalisent un terrain et implantent dans les robots la réception des buts marqués.
* Les équipes des robots télécommandés organisent une compétition sur un terrain avec deux buts avec remontée automatique du score sur le dispositif de télécommande.

= Notation =

{| class="wikitable"
! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
|-
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|}

BE 2014-2015

2015-01-02T18:15:34Z

Ppeip :

= Objectif à atteindre =

Le contexte de ce bureau d'études est un jeu de balle. Deux robots se font face sur un terrain (voir ci-dessous), doivent repérer la balle et la propulser dans le but adverse.
[[Image:terrain.png|500px|center]]

Les robots ne sont pas les seuls acteurs dans ce jeu. Les buts ont aussi un rôle à assurer, un dispositif de remise de la balle au centre est nécessaire ainsi qu'un arbitre.

Les différents différents rôles des acteurs sont décrits ci-après.
* Les buts doivent s'annoncer aux robots par infra-rouge. Les buts doivent disposer d'un mécanisme capable de capturer la balle dès qu'elle rentre dans la cage. L'évenement "but marqué" est alors envoyé à l'arbitre. Sur commande de l'arbitre, le but relance la balle vers le centre du terrain.
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.
* Les robots ont comme tâche principale de s'approcher de la balle et de la lancer vers le but adverse. Les robots ne peuvent avancer que s'ils ne détectent pas d'obstacle à faible distance. Un robot ne repérant plus la balle peut se replier devant son but pour le bloquer. Un robot de jeu ne peut pas sortir du terrain.

Pour que les robots puissent différencier les buts de la balle, les buts font clignoter leurs LEDs infrarouges suivant un code pré-établi.

Les communications entre les acteurs s'effectuent par <tt>bluetooth</tt>. Les robots et les buts s'apparient avec l'arbitre et ne communiquent qu'avec lui. Votre premier travail consiste à analyser toutes les informations contenues dans cette page et à établir un schéma des communications qui doivent avoir lieu durant un jeu complet.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:ev3.png|120px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino1.png|200px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système pcDuino1
| valign="center" | AVR attiny85
|}
Les robots et les buts doivent être réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le Lego permet aussi de réaliser les cages des buts, leur dispositif de capture de la balle et leur dispositif d'éjection.

La communication des robots et des buts vers l'arbitre doit se faire grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm.

Pour la localisation des buts, des balises doivent être construites à base de LEDs infra-rouges modulées à l'aide d'une fréquence compatible avec les détecteurs des robots. Vous réaliserez un petit circuit électronique à base de micro-contrôleur AVR <tt>tiny85</tt>.

Pour l'arbitre un système embarqué de type pcDuino est nécessaire. Doit lui être adjoint un adaptateur USB <tt>bluetooth</tt> pour permettre la communication avec les contrôleurs MindStorm. Les afficheurs seront réalisés à partir de platines séries contrôlant des afficheurs 7 segments. Ces platines peuvent être contrôlées via le bus SPI du pcDuino.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisement vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'arbitre.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand l'arbitre le demande.

Il existe des sites Web décrivant des montages électroniques pour réaliser une [http://ftcforum.usfirst.org/showthread.php?2147-DIY-IR-Beacon-using-Arduino-or-ATTiny-chip balise infra-rouge]. Votre balise doit pouvoir alterner des séquences d'émission et d'arrêt de période déterminée pour permettre de différencier les buts. Pour aller plus loin, prévoyez une LED classique pour indiquer les période d'émission et d'arrêt ainsi qu'un bouton pour sélectionner la durée en seconde des périodes d'arrêt. Enfin concevez un circuit imprimé pour votre montage.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-2|Cage de but 2]] </td>
</tr>
</table>

== Robots de compétition ==
Lorsque qu'un robot de compétition a repéré la balle, il effectue les actions suivantes.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez considérer le lancement par gravité, en utilisant un servo-moteur ou en utilisant la force centrifuge.

Si le robot ne trouve pas la balle, il peut considérer qu'elle est en possession d'un robot adverse. Dans ce cas, le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour en bloquer l'accès.

Les capteurs nécessaires à un robot de compétition sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-1|Robot de compétition 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-2|Robot de compétition 2]] </td>
</tr>
</table>

== Arbitre ==
L'arbitre est réalisé à partir d'un système embarqué de type pcDuino. Les différentes tâches à réaliser sont décrites ci-dessus.
*
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.

== Robot ramasseur de balle ==
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.

= Intégration des fonctionnalités =

Pour l'année 2013/2014, il ne vous est demandé que de montrer le bon fonctionnement du dispositif ci-avant dont vous aurez choisi de vous occuper.

Cela dit dans l'idéal, une démonstration complète pourrait être présentée avec le travail supplémentaire décrit dans la suite.
* Les équipes des robots d'attaque et de défense fussionnent leurs robots pour en faire des compétiteurs complets.
* Les équipes ayant travaillé sur les cages réalisent un terrain et implantent dans les robots la réception des buts marqués.
* Les équipes des robots télécommandés organisent une compétition sur un terrain avec deux buts avec remontée automatique du score sur le dispositif de télécommande.

= Notation =

{| class="wikitable"
! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
|-
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BE 2014-2015

2015-01-02T17:28:39Z

Ppeip :

= Objectif à atteindre =

Le contexte de ce bureau d'études est un jeu de balle. Deux robots se font face sur un terrain (voir ci-dessous), doivent repérer la balle et la propulser dans le but adverse.
[[Image:terrain.png|500px|center]]

Les robots ne sont pas les seuls acteurs dans ce jeu. Les buts ont aussi un rôle à assurer, un dispositif de remise de la balle au centre est nécessaire ainsi qu'un arbitre.

Les différents différents rôles des acteurs sont décrits ci-après.
* Les buts doivent s'annoncer aux robots par infra-rouge. Les buts doivent disposer d'un mécanisme capable de capturer la balle dès qu'elle rentre dans la cage. L'évenement "but marqué" est alors envoyé à l'arbitre. Sur commande de l'arbitre, le but relance la balle vers le centre du terrain.
* Le rôle principal de l'arbitre est de communiquer avec les autres acteurs (robots et buts). Quand un but est marqué, l'arbitre met le score à jour. Ce score est affiché sur des afficheurs dédiés. C'est aussi l'arbitre qui commande la remise au centre de la balle. Enfin l'arbitre ordonne aux robots de se placer et leur indique quand ils peuvent jouer une manche.
* Le dispositif de remise au centre de la balle est un robot qui capture la balle et va la déposer au point d'engagement en se repérant sur les marques au sol. Ce robot opère lorsque l'arbitre le demande et prévient l'arbitre lorsque la tâche est réalisée.
* Les robots ont comme tâche principale de s'approcher de la balle et de la lancer vers le but adverse. Les robots ne peuvent avancer que s'ils ne détectent pas d'obstacle à faible distance. Un robot ne repérant plus la balle peut se replier devant son but pour le bloquer. Un robot de jeu ne peut pas sortir du terrain.

Pour que les robots puissent différencier les buts de la balle, les buts font clignoter leurs LEDs infrarouges suivant un code pré-établi.

Les communications entre les acteurs s'effectuent par <tt>bluetooth</tt>. Les robots et les buts s'apparient avec l'arbitre et ne communiquent qu'avec lui. Votre premier travail consiste à analyser toutes les informations contenues dans cette page et à établir un schéma des communications qui doivent avoir lieu durant un jeu complet.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:ev3.png|120px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:pcduino1.png|200px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:attiny85.png|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système pcDuino1
| valign="center" | AVR attiny85
|}
Les robots et les buts doivent être réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le Lego permet aussi de réaliser les cages des buts, leur dispositif de capture de la balle et leur dispositif d'éjection.

La communication des robots et des buts vers l'arbitre doit se faire grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm.

Pour la localisation des buts, des balises doivent être construites à base de LEDs infra-rouges modulées à l'aide d'une fréquence compatible avec les détecteurs des robots. Vous réaliserez un petit circuit électronique à base de micro-contrôleur AVR <tt>tiny85</tt>.

Pour l'arbitre un système embarqué de type pcDuino est nécessaire. Doit lui être adjoint un adaptateur USB <tt>bluetooth</tt> pour permettre la communication avec les contrôleurs MindStorm. Les afficheurs seront réalisés à partir de platines séries contrôlant des afficheurs 7 segments. Ces platines peuvent être contrôlées via le bus SPI du pcDuino.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisement vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'arbitre.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand l'arbitre le demande.

Il existe des sites Web décrivant des montages électroniques pour réaliser une [http://ftcforum.usfirst.org/showthread.php?2147-DIY-IR-Beacon-using-Arduino-or-ATTiny-chip balise infra-rouge]. Votre balise doit pouvoir alterner des séquences d'émission et d'arrêt de période déterminée pour permettre de différencier les buts. Pour aller plus loin, prévoyez une LED classique pour indiquer les période d'émission et d'arrêt ainsi qu'un bouton pour sélectionner la durée en seconde des périodes d'arrêt. Enfin concevez un circuit imprimé pour votre montage.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite Lego MindStorm, LEDs infra-rouge, AVR attiny85, Composants électroniques pour balise </td>
<td> [[CageBut2014-2|Cage de but 2]] </td>
</tr>
</table>

== Robots de compétition ==
Lorsque qu'un robot de compétition a repéré la balle, il effectue les actions suivantes.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez considérer le lancement par gravité, en utilisant un servo-moteur ou en utilisant la force centrifuge.

Si le robot ne trouve pas la balle, il peut considérer qu'elle est en possession d'un robot adverse. Dans ce cas, le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour en bloquer l'accès.

Les capteurs nécessaires à un robot de compétition sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-1|Robot de compétition 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Prénom Nom / Prénom Nom </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotCompetition2014-2|Robot de compétition 2]] </td>
</tr>
</table>

= Intégration des fonctionnalités =

Pour l'année 2013/2014, il ne vous est demandé que de montrer le bon fonctionnement du dispositif ci-avant dont vous aurez choisi de vous occuper.

Cela dit dans l'idéal, une démonstration complète pourrait être présentée avec le travail supplémentaire décrit dans la suite.
* Les équipes des robots d'attaque et de défense fussionnent leurs robots pour en faire des compétiteurs complets.
* Les équipes ayant travaillé sur les cages réalisent un terrain et implantent dans les robots la réception des buts marqués.
* Les équipes des robots télécommandés organisent une compétition sur un terrain avec deux buts avec remontée automatique du score sur le dispositif de télécommande.

= Notation =

{| class="wikitable"
! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
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BE 2013-2014

2015-01-02T16:55:35Z

Ppeip :

= Objectif à atteindre =

Ce bureau d'étude a comme finalité la construction de robots joueurs de balle. Ces robots doivent s'affronter sur un terrain découpé en quatre zones avec des buts aux extrémités opposées.
[[Image:terrain.png|500px|center]]
Les robots vont devoir s'affronter par paires. Le but d'une paire de robots est d'arriver à envoyer l'unique balle dans le but adverse sans qu'il leur arrive la même chose. Il n'y a pas de spécialisation dans les robots. Chacun pouvant attaquer ou défendre. Un robot qui trouve la balle va chercher à l'attraper et à la lancer sans rentrer en contact avec un autre robot. Un robot qui ne trouve pas la balle va se replier sur un rôle de défenseur. Les robots ne peuvent, bien entendu, pas quitter le terrain.

Pour repérer la balle et les buts des signaux modulés dans l'infra-rouge vont être utilisés. La balle et les buts ne moduleront pas suivant la même fréquence. Les robots vont devoir se repérer dans le terrain en utilisant un détecteur de couleur et des lignes au sol. Ils peuvent aussi se répérer via un pavage non couvrant du terrain par des cartes RFID.

Dans ce dispositif, les buts sont des objets intelligents capable d'interagir avec la balle et les robots.

Pour 2013/2014, il est juste prévu d'explorer le thème, réaliser des compétitions entre robots autonomes paraissant encore hors d'atteinte. Pour pouvoir tout de même présenter des compétitions entre robots, des équipes réaliseront des robots télécommandés par WiFi. Des compétitions pourront donc avoir lieu mais entre humains, par l'intermédiaire des robots.

= Matériel à votre disposition =
{| style="float: right; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:boite_mindstorm.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Legos Mindstorm
|}
{| style="float: left; height: 160px; margin-left:0.2em; border: 1px solid #bbb;"
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:foxboard.jpg|150px]]
| style="border: 1px solid #bbb;" valign="top" |[[File:arduino.jpg|150px]]
|- style="font-size: 87%; text-align: center;"
| valign="center" | Système FoxBoard
| valign="center" | Platine Arduino
|}
Les couches basses des robots et des buts seront réalisées à l'aide de Lego MindStorm. Le Lego va permettre de réaliser le chassis des robots avec sa motorisation et d'y installer divers capteurs. Le lego permettra aussi de réaliser les cages des buts avec les émetteurs infra-rouges, le dispositif de test de présence de la balle et le dispositif d'éjection. Il est même possible d'assurer une certaine communication entre robots et buts grâce à la technologie <tt>bluetooth</tt> intégrée au micro-contrôleur MindStorm. Pour aller plus loin, il est nécessaire d'embarquer un micro-PC de type FoxBoard sur les robots. C'est ce micro-PC qui permettra les acquisitions d'images et c'est à lui qui transmettera au micro-contrôleur du MindStorm les ordres de déplacement ou de lancement de balle. Pour réaliser le signal de repérage des buts, une platine Arduino sera utilisée.

 

= Répartition des tâches =

Chaque binôme va se voir affecter une des problématiques décrites dans les sous-sections suivantes.

== Cage de but ==
Une cage de but doit comporter les dispositifs décrits ci-dessous.
* La cage doit émettre un signal infra-rouge pour être facilement repérable par les robots. Pour cela vous partirez de LED infra-rouges et vous modulerez leur alimentation par une platine Arduino pour émettre un signal facilement identifiable. Ajouter quelques LED dans le visible pour mimer la fréquence dans l'infra-rouge ne peut pas nuire.
* La cage doit détecter quand la balle rentre dans la cage en la dirigeant précisément vers un capteur de contact.
* La cage doit signaler un but à l'ensemble des robots en compétition et à l'autre cage. Elle tient aussi le compte du score.
* Enfin la cage doit pouvoir expulser la balle quand les robots se sont repositionnés sur le terrain pour une nouvelle action.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Raphaël De Clercq - Nicolas Duflos </td>
<td> Boite lego MindStorm, LED Infra-rouge, Arduino UNO </td>
<td> [[CageBut2013-1|Cage de but 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Basile Lacombe-Bar - Matthieu Herwegh </td>
<td> Boite lego MindStorm, LED Infra-rouge, Arduino UNO </td>
<td> [[CageBut2013-2|Cage de but 2]] </td>
</tr>
</table>

== Robots d'attaque ==
Pour simplifier la conception des robots compétiteurs, les comportements d'attaque et de défense sont séparés. Pour cet atelier, il est demandé de se pencher sur le comportement d'attaque.

Il s'agit du comportement d'un robot lorsqu'il a su repérer la balle.
* Il se dirige vers la balle pour la capturer. Une fois la balle capturée le robot ne se déplace plus en translation.
* Il lance la balle vers le but adverse. Une rotation peut être nécessaire pour l'envoi.

D'un point de vue mécanique certains dispositifs doivent être étudiés.
* Un dispositif de capture de la balle, un simple récupérateur non articulé devrait suffire.
* Un dispositif de lancement. Vous pouvez étudier le lancement en utilisant un servo-moteur ou un dispositif de rotation du robot.

Les capteurs nécessaires à un robot d'attaque sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers la balle et estimer la position du but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour éviter de sortir du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Etienne Radenne - Dolovan Tomasek </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotAttaque2013-1|Robot d'attaque 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Kévin Debaets - Simon Delaine </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotAttaque2013-2|Robot d'attaque 2]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Rémy Coste - Thibault François </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge </td>
<td> [[RobotAttaque2013-3|Robot d'attaque 3]] </td>
</tr>
</table>

== Robot de défense ==
Le second comportement nécessaire à nos robots compétiteurs est le comportement de défense. C'est le comportement qu'adopte un robot lorsqu'il ne trouve plus la balle dans le doute qu'un autre robot l'ait capturée. Dans ce cas de figure le robot doit se rapprocher de toutes ses roues de son but pour le défendre.

Toute la difficulté de cette tâche consiste à se repérer sur le terrain. Pour cela le robot dispose de plusieurs moyens.
* Il peut repérer par infra-rouge son but.
* Chacune des zones du terrain peut être délimitée par une couleur spécifique à la zone. Le robot peut ainsi se situer dès qu'il tombe sur une ligne.
* Le terrain peut être pavé de cartes RFID. Il suffit d'associer aux identifiants des cartes leur position pour permettre un repérage très précis.

Votre but est d'essayer les différentes méthodes pour pouvoir les tester et les comparer. Il faudra peut être les mixer pour obtenir une méthode efficace dans toutes les situations.

Votre robot doit bien entendu ne jamais sortir du terrain (une partie du robot doit toujours être sur le terrain) et il ne doit pas rentrer dans les obstacles. Vous établirez aussi une règle pour que les robots ne puissent pas totalement obstruer le but.

Les capteurs nécessaires à un robot d'attaque sont décrits ci-dessous.
* Le capteur infra-rouge pour se diriger vers son but.
* Le capteur ultra-son pour éviter de percuter les objets (buts et autres robots).
* Un capteur de couleur pour reconnaître la zone et éviter de sortir du terrain.
* Un capteur RFID pour lire les cartes RFID de pavage du terrain.

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Jeremy Couvrat - Hugo Vandenbunder </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge, Module RFID, Cartes RFID </td>
<td> [[RobotDefense2013-1|Robot de défense 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Yassir Osman - Yassine Laanaia </td>
<td> Boite lego MindStorm, Capteur infra-rouge, Module RFID, Cartes RFID </td>
<td> [[RobotDefense2013-2|Robot de défense 2]] </td>
</tr>
</table>

== Robot téléguidé avec système embarqué ==
Votre robot doit pouvoir être radio-guidé par un contrôleur. Le dit contrôleur peut diriger le robot au vu de l'image de la webcam embarquée. L'acquisition de la webcam et sa diffusion par WiFi est assuré par un système embarqué FoxBoard. La FoxBoard vous sera livrée configurée mais il faudra l'embarquer dans votre robot avec tous ses accessoires (webcam, module <tt>bluetooth</tt>, boitier de piles). Un calcul du temps d'autonomie doit être effectué. Dans un premier temps le radio-guidage peut se faire à l'aide du logiciel MindStorm par <tt>bluetooth</tt>. Dans un second temps il faut étudier la possibilité d'un radio-guidage par WiFi, les ordres étant transmis par un navigateur Web au serveur Web de la FoxBoard puis transmis au micro-contrôleur MindStorm par <tt>bluetooth</tt>. Vous aurez le choix de programmer votre robot avec le logiciel MindStorm ou avec un langage de bas niveau proche du langage C (voir la page web [http://www.eggwall.com/2011/08/lego-nxt-mindstorm-with-linux.html]).

Pour pouvoir utiliser votre robot dans une compétition de balle, il devra comporter un dispositif de lancer de balle commandable lui aussi à distance. Pour cela vous devrez modifier légérement le logiciel installé sur la FoxBoard.

Pour configurer la FoxBoard avec tout le matériel nécessaire, suivez les [[FoxBoard pour MindStorm 2012|instructions]]. Pour une description du système à obtenir suivez la [[FoxBoard MindStorm système 2013|flèche]].

<table border="1">
<tr> <th>Elèves</th> <th>Matériel</th> <th>Page</th> </tr>
<tr>
<td> Thomas Roj - Romuald Lentieul</td>
<td> Boite lego MindStorm, Téléphone Android, FoxBoard avec webcam, interface WiFi, convertisseur <tt>bluetooth</tt>, Boitier piles </td>
<td> [[Teleguide2013-1|Robot téléguidé 1]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Audrey Affoyon - Nicolas Blondel </td>
<td> Boite lego MindStorm, Téléphone Android, FoxBoard avec webcam, interface WiFi, convertisseur <tt>bluetooth</tt>, Boitier piles </td>
<td> [[Teleguide2013-2|Robot téléguidé 2]] </td>
</tr>
<tr>
<td> Simon Joncquez - Jordan Razafindraibe </td>
<td> Boite lego MindStorm, Téléphone Android, FoxBoard avec webcam, interface WiFi, convertisseur <tt>bluetooth</tt>, Boitier piles </td>
<td> [[Teleguide2013-3|Robot téléguidé 3]] </td>
</tr>
</table>

= Intégration des fonctionnalités =

Pour l'année 2013/2014, il ne vous est demandé que de montrer le bon fonctionnement du dispositif ci-avant dont vous aurez choisi de vous occuper.

Cela dit dans l'idéal, une démonstration complète pourrait être présentée avec le travail supplémentaire décrit dans la suite.
* Les équipes des robots d'attaque et de défense fussionnent leurs robots pour en faire des compétiteurs complets.
* Les équipes ayant travaillé sur les cages réalisent un terrain et implantent dans les robots la réception des buts marqués.
* Les équipes des robots télécommandés organisent une compétition sur un terrain avec deux buts avec remontée automatique du score sur le dispositif de télécommande.

= Notation =

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! Noms !! Rapport Wiki !! Soutenance vidéo !! Total
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